화성 지질탐사선 '인사이트'(InSight)호가 행성의 대기를 뚫고 표면에 떨어진 운석으로 인한 진동을 마침내 잡아냈다. 화성은 태양계의 우주 암석이 몰려있는 소행성대(帶) 옆에 있는데다 대기의 두께가 지구의 1%밖에 안 돼 많은 운석이 떨어질 것으로 예측됐지만 지금까지 인사이트호 지진계에 운석충돌 진동이 포착되지 않아 미스터리가 돼왔다.
미국 항공우주국(NASA)에 따르면 지난 2018년 말 화성 적도 인근의 '엘리시움 평원'에 설치된 인사이트의 지진계 기록에서 지난 2020년과 2021년 운석 충돌 4건과 관련된 지진파와 음파가 확인됐다.
인사이트 지진계 기록에서 운석 충돌 진동이 확인된 것은 이번이 처음으로, 미국 브라운대학의 행성과학자 잉그리드 다우바 박사 등이 참여한 연구팀은 운석 충돌 진동을 찾아낸 결과를 과학 저널 '네이처 지구과학'(Nature Geoscience)에 발표했다. 운석 충돌은 인사이트호 착륙지에서 85∼290㎞ 떨어진 곳에서 발생했다.
이 중 처음으로 확인된 운석은 지난해 9월 5일 화성 대기에 진입하면서 폭발해 세 조각 이상으로 쪼개졌다.
NASA '화성 정찰 궤도선'(MRO)이 지진파 등을 토대로 한 운석 충돌 추정지역에서 세 곳의 충돌구를 찾아냈다. 잘게 쪼개진 운석이 다른 충돌구를 만들었을 수도 있으나 MRO의 고해상도 이미지에도 잡히지 않을 만큼 작은 것으로 추정됐다.
화성 충돌구 전문가인 다우바 박사는 "인사이트호가 3년을 기다린 끝에 마침내 아름다운 충돌구를 보게 됐다"고 했다.
연구팀은 이전 지진계 기록을 샅샅이 훑어 2020년 5월 27일과 2021년 2월 18일, 8월 31일에도 운석 충돌이 기록된 것을 추가로 찾아냈다.
프랑스 국립 우주연구센터(CNES)가 제작한 인사이트호 지진계는 수천킬로미터 밖 진동까지 포착할만큼 민감해 지금까지 1천300건이 넘는 '화진'(marsquake)을 기록했다.
하지만 운석 충돌 진동이 제때 확인되지 않은 것은 바람 소리 등 다른 소음에 묻혔기 때문으로 추정됐다.
운석 충돌로 인한 진동은 규모 2.0 미만으로 나타났다.
연구팀은 운석충돌 진동이 가진 특징이 확인된 만큼 인사이트호 이전 기록에서 더 많은 운석 충돌을 찾아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.
운석 충돌 기록은 충돌구가 많을수록 더 오래된 지형을 나타내는 등 표면 형성 시기를 추정할 수 있는 태양계 시계 역할을 하는데, 현재의 운석 충돌 추세를 분석해 통계 모델을 정교하게 조정함으로써 이전에 얼마나 많은 운석 충돌이 발생했는지를 계산해 낼 수 있다고 한다.
운석은 대기를 뚫고 지상에 충돌해 폭발할 때 음파를 만드는데 인사이트호는 이 음파도 기록했다. 한편 인사이트호는 태양광 패널에 쌓이는 먼지로 동력충전 성능이 떨어져 곧 기능을 다할 것으로 예상되고 있는데, 현재 동력 수치로 볼 때 그 시점이 10월부터 내년 1월 사이가 될 수도 있는 것으로 전망되고 있다.