화성 탐사선 퍼시비어런스(Perseverance)가 행성의 ‘더스트 데블(dust devil)’ 소용돌이 바람 소리를 포착했다.

NASA 연구팀은 Nature Communications에 연구 결과를 발표했다.

미국 퍼듀대학(Purdue University) Roger Wiens 교수는 이 발견을 한 장비 팀을 이끌었다. 그는 광범위한 분광계, 카메라 및 마이크가 있는 고급 원격 감지 장비를 포함하는 로버의 Perseverance SuperCam 수석 조사자다.

Wiens는 “우리는 다른 도구를 사용하는 것보다 소리를 사용하여 훨씬 더 많은 것을 배울 수 있다. 그들은 일정한 간격으로 판독을 한다. 마이크를 사용하면 음속은 아니지만 초당 거의 10만번 샘플링할 수 있다. 화성이 어떤지 더 잘 이해할 수 있도록 도와준다”고 말했다.

영상은 로버의 내비게이션 카메라(네브캠)로 직접 먼지 악마 조우를 촬영한 원본 영상과 먼지 양을 보여주기 위해 가공한 영상을 보여준다. 처리된 이미지의 색상 척도는 가장 낮은 먼지 함량(파란색)에서 가장 높은 먼지 함량(노란색)이다. 대기압은 Mars Environmental Dynamics Analyzer 기기로 기록됐다. 소리는 SuperCam 마이크로 녹음됐다. 먼지 악마(dust devil)와의 만남은 2021년 9월 27일에 발생했다. 소리는 R. Lapeyre(CNES)가 공개하기 위해 준비했다. credit: NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/CNRS/INTA-CSIC/Space Science Institute/ISAE-SUPAERO.

마이크는 이틀에 한 번 약 3분씩 녹음한다. Perseverance가 착륙한 Jezero 분화구에서 팀은 로버가 착륙한 이후 거의 100개의 먼지 악마(먼지와 모래의 작은 토네이도)의 증거를 관찰했다. 로버 위를 지나갈 때 마이크가 켜진 것은 이번이 처음이다.

기압 판독값과 시간 경과 사진과 함께 촬영된 먼지 악마의 녹음은 과학자들이 화성의 대기와 날씨를 이해하는 데 도움이 된다.

Wiens는 “기압 강하를 관찰하고 바람 소리를 들은 다음 작은 폭풍의 눈인 약간의 침묵을 지킨 다음 다시 바람 소리를 듣고 기압 상승을 관찰할 수 있었다”고 말했다. 그것은 모두 몇 초 안에 일어났다.

로버의 내비게이션 카메라(Navcam)가 먼지 악마와 직접 조우하는 모습을 촬영한 이미지. 이미지는 먼지의 양을 보여주기 위해 처리됐다. 색상 범위는 최저 먼지 함량(파란색)에서 최고 먼지 함량(노란색)까지다. credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/ISAE-SUPAERO.

“바람은 시속 약 25마일로 빠르지만 지구상의 먼지 악마에서 볼 수 있는 수준입니다. 차이점은 화성의 기압이 훨씬 낮아서 바람은 빠르지만 약 같은 풍속의 1%의 압력이 지구에 다시 가해질 것입니다. 강력한 바람은 아니지만 모래 입자를 공기 중으로 띄워 먼지 악마를 만들기에 충분합니다.”

이 정보는 미래의 우주 비행사가 강풍이 안테나나 서식지를 날려버릴까 걱정할 필요가 없다는 것을 나타낸다. 따라서 미래의 Mark Watneys는 뒤처지지 않을 것이다. 그러나 바람은 몇 가지 이점이 있을 수 있다. 다른 로버, 특히 오퍼튜니티(Opportunity)와 스피릿(Spirit)의 태양 전지판에서 불어오는 바람이 그들이 훨씬 더 오래 지속되는 데 도움이 되었을 수 있다.

저주파 바람 소리, 고주파 그레인 영향 및 760Hz에서 로버 펌프 고조파를 보여주는 마이크 음압 레벨의 스펙트로그램. 입자가 큰 충격은 마이크 베이스에서 반사되는 소리로 인해 약 6kHz에서 음향 반향을 일으킨다. credit: N. Murdoch / ISAE-SUPAERO.

Wiens는 “그 로버 팀은 며칠에서 몇 주에 걸쳐 전력이 천천히 감소한 다음 점프를 할 것이다. 그때 바람이 태양 전지판을 제거했다”고 말했다.

InSight 임무가 착륙한 Elysium Planitia에 그러한 바람과 먼지 악마가 없다는 것은 그 임무가 종료되는 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있다.

Wiens는 “지구와 마찬가지로 화성에서도 지역마다 날씨가 다르다. 마이크를 사용하면 화성에 있는 것이 어떤 것인지 구체적인 감각을 얻을 수 있다”고 말했다.

David is the Editor of The Science Monitor. Drawing on extensive experience as the former Public Affairs officer for the Republic of Korea (ROK) Navy, he provide in-depth analysis at the intersection of science, technology, global security, geopolitics, and maritime strategy.
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