화성 화산 옆의 긴 흰 줄은 연기일까, 구름일까?

ESA의 마스 익스프레스는 2018년에 이 긴 구름을 알렸고 이후에도 반복해 관측해 왔어요. 화성 남반구의 봄과 여름, 아침에 생겨나 길게 자랐다가 사라지는 물얼음 구름입니다. 화산 부근에 보인다는 이유로 현재 분화 중이라는 증거로 읽으면 안 돼요. 산을 지나는 바람과 지형의 관계가 중요한 현상입니다.

이름은 ‘아르시아산 긴 구름’, 줄여서 AMEC라고 해요. 기존 연구로 구름의 움직임과 변화가 알려졌지만, 일반적인 구름 형성 과정을 넣은 모델만으로는 관측된 모습을 충분히 재현하기 어려웠습니다. 이번 연구진이 다시 살핀 것은 구름의 존재보다 얼음 입자가 처음 생겨나는 방식이에요.

물방울이나 얼음 입자가 구름을 이룰 때는 먼지 같은 작은 입자가 발판 역할을 하는 경우가 많아요. 연구진은 그런 발판 없이 수증기에서 얼음 입자가 만들어지는 ‘균질 핵생성’ 과정을 화성 기상 모델에 추가했습니다. 매우 높은 과포화 상태가 필요해 실제 행성 대기에서 쉽게 일어나기 어렵다고 여겨진 과정이에요.

이 과정을 포함하자 모델은 긴 구름의 주요 특징을 더 잘 재현했어요. 아르시아산을 지나는 바람이 공기를 빠르게 들어 올리고 냉각시키는 조건이 핵심으로 제시됩니다. 얇은 화성 대기와 높은 산이 만나는 환경이, 익숙한 구름 설명만으로 풀기 어려웠던 모습을 만드는 데 관여할 수 있다는 해석입니다.

탐사선이 관측한 것은 구름의 형태와 시간에 따른 변화예요. 먼지 없이 얼음 입자가 생기는 과정은 그 관측과 기상 모델을 비교해 얻은 해석입니다. 분자가 얼음으로 변하는 순간을 탐사선 카메라로 직접 촬영한 것은 아니에요. ESA도 모델의 일부 특징이 실제 관측과 완전히 일치하지는 않는다고 설명합니다.

하늘 나침반에서는 도시와 현재 시각을 맞추고 화성이 어느 방향, 어느 고도에 있는지 찾아볼 수 있어요. 다만 이 구름의 사진은 화성 가까이에서 관측한 탐사선 자료입니다. 앱에서 화성을 찾는 것과 지구에서 그 구름을 자세히 보는 것은 다른 일이에요. 지평선 위인지와 날씨를 확인하며 작은 붉은 점 너머에도 변화하는 대기가 있다는 상상을 더해 보세요.