2001년 6월26일(왼쪽)과 9월4일 각각 찍은 화성. 2개월 남짓 만에 화성 전체가 먼지 폭풍에 뒤덮였다. 미 항공우주국(NASA) 제공

화성에서 수시로 생기는 먼지 폭풍이 번개를 만들 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미래 화성 기지에는 낙뢰 방지를 위한 방호 대책이 필요할 것으로 보인다.

지난주 미국 과학전문지 스페이스닷컴은 인도 물리연구소(PRL) 연구진이 화성에서 발생하는 먼지 폭풍 때문에 번개가 칠 수 있다는 사실을 발견했다고 전했다. 해당 연구 결과는 국제학술지 ‘피직스 오브 플라스마’에 실렸다.

화성에서는 먼지 폭풍이 수시로 생긴다. 3~4년에 한 번은 화성 표면 대부분을 뒤덮을 정도의 대규모 먼지 폭풍도 발생한다. 먼지 폭풍 때 화성 대기를 떠다니는 먼지 알갱이는 0.003㎜ 이하다. 매우 작고 가볍다. 이 먼지들은 태양광 때문에 화성 표면 온도가 올라갈 때 생기는 상승 기류를 타고 공중으로 치솟는다.

상승 기류가 계속되면 소용돌이가 생긴다. 이 소용돌이에 빨려든 먼지들이 서로 격렬히 부딪치면서 마찰이 발생한다. 마찰로 전하가 축적되면 번개가 칠 수 있다는 것이 연구진 분석이다. 연구진은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이를 밝혀냈다. 지구에서도 공중에 뜬 작은 알갱이 간 마찰로 번개가 생긴다. 다만 이때 번개를 만드는 알갱이는 먼지가 아니라 물·얼음이다.

화성 먼지 폭풍이 만든 번개가 얼마나 강할지는 아직 명확히 알 수 없다. 하지만 화성에서 유인 탐사가 시도될 때, 번개가 지표면으로 떨어져도 손상되지 않을 기지나 장비를 만들어야 할 이유가 생긴 것은 분명하다. 화성에서 활동할 우주비행사, 즉 ‘마션’을 보호하기 위해서다.

들이마실 수 없는 이산화탄소 위주 대기, 평균 영하 80도의 혹한, 강력한 우주방사선 외에 화성 기지 운영을 위해 고려할 변수가 또 생긴 것이다. 연구진은 “화성에서 무인 탐사 차량으로 번개를 직접 관측할 필요가 있다”고 설명했다.