화성을 지구로 만들 테라포밍 기온 당장 10도 높일 수 있다

미국 우주기업 스페이스X의 창업자인 일론 머스크는 화성에 인류를 이주시킨다는 꿈을 갖고 있다.

이를 위해 대형 우주로켓도 개발하고 있어 머지않아 인류가 화성에 착륙하는 모습을 볼 수 있을 전망이다.

하지만 한 번 다녀오는 것이라면 가능하겠지만, 장기 체류나 영구 거주는 다른 문제다.

화성은 평균 기온이 영하 63도인 혹독한 환경이기 때문이다.

호흡할 산소도 없다.

과학자들이 머스크의 꿈을 현실로 만들 방법을 찾고 있다. 바로 ‘테라포밍(terraforming, 지구화)’이다.

이름 그대로 행성을 지구(terra. 지구를 뜻하는 라틴어)처럼 만드는 기술이다.

지난 2000년 개봉한 영화 ‘레드 플래닛’은 화성에 이끼를 심어서 산소를 만드는 기술이 등장한다.

미국 과학자들은 그보다 근본적인 대안을 제시했다.

화성에 온난화를 유발해 얼음을 녹여 물이 흐르게 하고 미생물들이 광합성을 해 산소를 생산하는 것이다.

화성이 제2의 지구가 될 수 있을까.

금속 나노 막대로 온난화 유발 목표

에드윈 카이트(Edwin Kite) 미국 시카고대 교수 연구진은 8일 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 “금속 나노 막대를 사용해

화성의 대기를 두텁게 하고 더 많은 열을 가둬 화성을 지구와 가까운 환경으로 만들 수 있다”고 발표했다.

19세기 말 미국의 천문학자인 퍼시벌 로웰은 화성에서 운하와 같은 지형을 발견했다.

여기서 아이디어를 얻은 SF(과학소설) 작가들이 화성을 예전처럼 물이 흐르는 곳으로 되돌리는 테라포밍을 생각하기 시작했다.

테라포밍 용어도 1942년 미국 SF 작가인 잭 윌리엄슨의 ‘충돌 궤도’에 처음으로 등장했다.

논문 제1 저자인 시카고대 박사 과정의 사마네 안사리(Samaneh Ansari) 연구원은 “우리 아이디어는 인위적으로 온실을 만드는 것”이라고 했다.

일단 화성에 열을 가둬 온도를 높이면 얼어있는 물이 녹고 식물이 자랄 수 있다.

연구진은 화성 먼지에 많은 철과 알루미늄을 이용해 9㎛(마이크로미터, 1㎛는 100만분의 1m) 길이의 금속 나노 막대를 만들 수 있다고 제안했다.

이 정도면 화성 먼지보다 2배 정도 크고 시중에서 파는 반짝이보다는 작다.

연구진은 화성에서 만든 나노 막대가 빛과 어떻게 상호작용할지 컴퓨터로 시뮬레이션(가상실험)을 진행했다.

실험 결과 나노 막대를 매년 200만t씩 10~100m 상공에 주입하면 몇 년 안에 30도까지 기온을 올릴 수 있다고 나왔다.

나노 막대를 방출한 지 몇 달만 지나도 바로 10도가 올라가는 것으로 나타났다.

또 이산화탄소가 휘발하면서 몇 달 안에 대기압도 최소 20% 이상 상승하고 장기적으로 두 배 이상 상승하는 것으로 예측됐다.

나노 막대는 화성 먼지보다 10배나 느리게 가라앉아 온난화 효과가 오래 간다고 연구진은 설명했다.

이전에도 화성에 온난화를 유발해 테라포밍하자는 연구들이 있었다.

2005년 미 항공우주국(NASA나사) 에임즈연구소는 강력한 온실가스인 염화불화탄소를 수억t 방출해 화성을 온난화시킬 수 있다고 제안했다.

염화불화탄소는 헤어스프레이에 들어가던 물질이다.

미국 하버드대와 영국 에든버러대 연구진은 2019년 모래 성분인 실리카로 만든 에어로겔을 화성 표면에 깔아 열을 가두면서 동시에 해로운 자외선을 차단하는 방법을 제안했다.

실리카 에어로겔은 유리를 만드는 규소가 산소와 결합한 이산화규소가 성글게 얽혀 있는 물질이다.