하늘이 푸르게 보이는 것은, 대기 중 미립자에 의해 파장이 짧은 푸른 빛이 더 강하게 산란되어 하늘 한 면으로 퍼져 우리 눈에 들어오기 때문.. 화성에도 대기가 있어 화성에서 하늘을 올려다볼 경우에도 대기 중의 미립자로 산란된 빛을 보게 되는데, 밤의 화성에서 올려다본 하늘은 '녹색'으로 퍼져 있을 가능성을 유럽우주기구(ESA)의 연구자가 말하고 있다.
ESA는 화성에서 활발한 생물학적, 지질학적 과정의 징후가 될 수 있는 메탄과 기타 미량 대기 가스의 증거를 찾는 '트레이스 가스 오비터(TGO)'라는 미션을 러시아 기관과 공동으로 실시하고 있는데, TGO에서는 2016년에 대기 검사기와 스캐퍼렐리 EDM이라는 착륙 실증 모듈을 화성에 보냈으며, 스캐퍼렐리 EDM은 지표에 추락하여 착륙에 실패했지만, 계속해서 대기 조사는 실시하고 있다.
ESA는 2023년 10월경에, TGO 미션의 일환으로, 화성 대기권에서 '녹색 밤하늘'을 처음으로 검출. 화성에서 야광이 보이는 것은 예상되었지만, 가시광선으로 관측된 것은 처음이라고 한다. ESA에 의하면, 녹색 밤하늘은 탐사선이 밤에 활동할 수 있을 정도의 밝기가 될 가능성이 있다고....
ESA는 대기가 야광을 발생시키는 구조에 대해, 다음과 같이 설명하고 있는데, 먼저 행성 표면에서 약 50㎞ 상공에서 이산화탄소 분자가 태양광으로부터 에너지를 받음으로써 산소 원자로 분열. 그리고 두 개의 산소 원자가 결합하여 산소 분자를 형성할 때 태양광이 산란한다.
산소 원자가 태양광과 반대쪽, 즉 밤쪽으로 이동하면 태양으로부터의 에너지가 없어지고, 더 낮은 고도에서 모여 빛을 확산시키게 된다. 벨기에 리에주대 대기행성물리학연구소에 근무하는 연구자 롤리안 솔레 씨는 "이 복사는 여름 대기 중에서 생성된 산소 원자가 바람에 의해 운반된 후 재결합하면서 발생하는 것입니다. 이때 이동한 곳에서는 화성 대기 중 고도 40~60km 정도, 여름보다 낮은 겨울 고위도 위치에서 방사가 이루어집니다"라고 설명.
TGO는 고도 400km에서 화성을 돌아, 가시광선을 감지하는 채널로 화성의 밤 쪽을 관측했는데, 한 면에 펼쳐진 녹색 빛을 볼 수 있었다고 한다. ESA는 탐사선이 녹색으로 빛을 반사하는 대기를 촬영한 모습에 대해 다음과 같은 상상도를 보여준다.
리에주 대학의 행성학자인 장=클로드 제라르씨는, ESA의 성명에서 「이러한 새로운 관측 결과는 예상외로, 장래의 화성 탐사에 있어서 흥미로운 것입니다. 야광의 세기는 화성 궤도상의 간단하고 비교적 저렴한 기기로 대기의 흐름을 측량하고 감시할 수 있을 정도입니다. 미래의 ESA 미션에서는 화성 전체를 촬영하기 위한 카메라를 탑재할 수 있을 것입니다. 게다가 방사는 충분히 강하기 때문에 미래의 우주 비행사가 궤도상 또는 화성의 지상에서 극야 사이에 관측할 수 있다고 예측할 수 있습니다」라고 말하고 있다.
