화성 초강력 지진, 이전 기록 5배

화성에서 종전 기록보다 5배 큰 화성 지진(Marsquakes)이 발생했다.

지난 5월 4일 늦은 밤(화성 Sol 1222)에 NASA 인사이트 화성 착륙선(InSight Mars Lander)에 탑재된 지진계는 행성에서 몇 시간 동안 잔향이 지속되는 지진을 감지했다.

Geophysical Research Letters 저널에 14일(현지시각) 발표된 새로운 연구에 따르면 이 지진은 화성에서 기록된 다음으로 큰 지진보다 최소 5배 더 컸다.

“이것은 확실히 우리가 본 것 중 가장 큰 화성 지진이었다.” 프랑스 Institut de Physique du Globe de Paris의 수석 저자이자 행성 과학자 Taichi Kawamura가 말했다. Kawamura는 NASA InSight Mars Lander가 기록한 지진 데이터를 모니터링하고 평가하는 국제 팀인 Marsquake Service(MQS)의 공동 저자이자 취리히에 있는 스위스 연방공대(ETH 취리히) 지진학자인 John Clinton과 함께 공동 리더다.

“이 단일 대형 지진이 방출하는 에너지는 지금까지 우리가 본 다른 모든 대형 지진의 누적 에너지와 동일하며 이벤트가 2000km(1200마일) 이상 떨어져 있었지만 InSight에서 기록된 파도는 너무 커서 지진계가 거의 포화 상태에 이르렀다”라고 클린턴은 말했다.

화성의 지진학은 과학자들에게 물을 포함하여 행성 표면 아래에 무엇이 있는지, 지각과 깊은 내부가 어떻게 구성되어 있는지에 대해 더 나은 아이디어를 제공할 수 있다. 지구에서와 마찬가지로 감지된 대부분의 화성 지진은 단층 이동으로 인해 발생하는 것으로 생각된다.

2021년 8월(화성 Sol 976)에 기록된 이전 최대 규모의 지진은 규모 4.2 정도였으며 5월 지진은 규모 4.7이었다. 화성 지진 규모는 지구와 비슷하다.

클린턴은 “처음으로 우리는 지구 주위를 여러 번 여행한 지각과 상부 맨틀을 따라 움직이는 표면파를 식별할 수 있었다”고 말했다.

Geophysical Research Letters에는 지진의 표면파 경로와 속도를 다루는 두 개의 추가 논문(1, 2)이 함께 실렸다.

기록적인 지진의 파도는 약 10시간 동안 지속됐다. 이전의 어떤 대형 지진도 1시간을 초과하지 않았다는 점을 고려하면 상당히 긴 시간이었다.

진앙이 붉은 행성에서 가장 지진 활동이 활발한 지역인 켈베로스 포새 지역과 가깝지만 그 밖에 있기 때문에 또한 의문이 제기됐다. 깊은 진원은 지각 아래 숨겨진 지형과 관련이 있을 수 있지만 진원은 알려진 지질학적 지형과 분명히 관련이 있는 것으로 보이지 않았다.

화성 지진(Marsquakes)는 종종 두 가지 유형으로 나뉜다. 하나는 빠르지만 더 짧은 진동을 특징으로 하는 고주파수 파동이고 다른 하나는 표면이 느리지만 진폭이 더 큰 저주파다. 이번 지진은 고주파 지진과 저주파 지진의 특성을 동시에 나타냈다는 점에서 이례적이다. 추가 연구는 이전에 기록된 저주파 및 고주파 지진이 동일한 것의 두 가지 측면에 불과하다는 것을 밝힐 수 있다고 Kawamura는 말했다.

새로운 연구는 내부 구조를 위한 화성 지진 실험(SEIS) 데이터 서비스, MQS 카탈로그와 함께 10월 초 NASA 행성 데이터 시스템(PDS) 및 통합 지진학 연구소(IRIS)에서 발표한 이 대규모 지진의 데이터를 최초로 설명하고 분석한 것이다.

연구팀에 따르면 InSight는 2018년 11월 착륙한 이후 4년 동안 먼지가 태양 전지판을 가리며 전력을 감소시켰기 때문에 작동이 거의 종료된 것으로 여겨졌던 점에서 이번 활동은 이례적이다.

Kawamura는 이 논문이 그의 팀과 NASA 제트 추진 연구소, ETH 취리히, 프랑스 국립 우주 연구 센터, UCLA를 포함한 파트너의 여러 논문 중 첫 번째라고 밝혔다.

지진학 연구가 지질학자들이 지구의 진화에 대해 배우는 데 도움이 되는 것처럼 이러한 종류의 데이터는 행성 과학자들이 붉은 행성의 진화에 대해 더 많이 이해하는 데 도움이 될 수 있다.