충돌 크레이터와 화성의 매리너스 협곡

충돌 크레이터

우주를 엄청난 속도로 날아다니는 소행성, 혜성, 운석들이 다른 행성이나 위성과 충돌하면서 엄청나게 큰 에너지로  단단한 암석을 순식간에 녹이게 된다. 이렇게 남겨진 흔적들을 '충돌 크레이터'라고 한다.

크레이터

운석들간의 충돌은 암석 표면을 가진 행성들과 위성들에 많은 크레이터를 만들었다. 지구의 위성인 달은 지구보다 훨씬 많은 크레이터로 덮여 있다. 왜냐하면 지구에서의 크레이터들은 침식과 다른 힘들에 의해 부서지지만 달에서의 크레이터들은 수십억 년 동안 그대로 있기 때문이다. 달의 많은 크레이터들은 태양계 역사 초기에 만들어졌고, 지금의 충돌은 과거에 비해 현저히 줄어들었지만 여전히 지구에 치명적인 위협이기도 하다. 

달의 충돌 크레이터 과정

충돌 크레이터가 만들어지는데 걸리는 시간은 10분 정도밖에 걸리지 않는다. 운동 에너지가 원자폭탄과 같은 효과를 일으키는 몇 초 사이에 일어난다. 작은 충돌은 그릇 모양의 구멍만 만들어내지만 큰 충돌은 언덕이나 계단과 같은 크레이터를 만들어낸다.

 

 1. 접촉
운석이 달과 충돌하면서 표면의 압력이 올라가고 땅속으로 엄청난 충격파를 보내면서 암석을 분쇄시킨다.
 2. 임시 크레이터 형성
충돌 과정에서 나온 엄청나게 큰 에너지는 운석과 표면의 암석들을 증발시켜 버린다. 이러한 잔해들이 날아오르면서 산란물 커튼을 만들고 깊은 임시 크레이터가 만들어진다.
 3. 붕괴와 되튐
큰 충돌의 에너지는 너무나 강해 분쇄된 땅은 액체처럼 흐르게 된다. 임시 크레이터의 바깥쪽은 붕괴되고, 크레이터의 바닥 부분은 물처럼 다시 튀어 올라오게 되어 중앙 언덕을 만든다. 
 4. 최종 크레이터
크레이터는 한 번 만들어지고 나면 화산 또는 다른 지질 활동이 일어나지 않는 한 오랫동안 그대로 유지된다. 지구와 달리 달에 크레이터가 많은 이유이기도 하다. 또한 달의 크레이터 특징 중에 하나는 오래된 크레이터 안에 새로운 크레이터가 종종 있다는 점이다.

대표적 크레이터

브레데포트 크레이터
지구에서 가장 큰 크레이터로 남아프리카공화국에서 발견되었다. 이 크레이터는 약 20억 년 전에 만들어졌다고 한다.

베린저 크레이터
지구에서 처음으로 밝혀진 크레이터로 미국 애리조나에서 발견되었다. 이 크레이터의 지름은 약 1킬로미터로, 약 5 만년 전에 지름 50미터 정도의 니켈과 철로 만들어진 운석이 시속 5만 킬로미터의 속도로 지표면과 충돌하면서 만들어졌다. 이 충돌의 에너지는 히로시마 원자폭탄의 에너지보다 천 배보다 더 크다고 볼 수 있다.

유토피아 평원
태양계 안쪽의 행성들에서 크레이터들을 많이 볼 수있지만 그중에서 화성의 유토피아 평원은 태양계에서 가장 큰 크레이터이다. 유토피아 평원의 지름은 3,300킬로미터 정도이다.

 

매리너스 협곡

화성 표면의 적도 근처에 깊게 파여 있는 매리너스 협곡은 지구의 그랜드캐니언보다 5배 더 길고, 4배 더 깊다. 쉽게 말해 뉴욕에서 로스엔젤스에 이를 정도로 길다. 1972년 매리너 9호 탐사선이 처음 발견하여 매리너스 협곡이라는 이름이 붙여졌다. 이 협곡은 화성 둘레의 5분이 1만큼 뻗어 있어 화성 표면의 큰 흉터처럼 보이기도 한다. 이 협곡은 수십억 년이 흐르는 동안 홍수와 산사태의 영향으로 계곡의 벽을 무너뜨리면서 계곡뿐만 아니라 절벽, 모래 언덕이 다양한 풍경을 이루도록 만들었다.

 

형성 과정
약 35억 년 전 화산 활동으로 만들어졌다고 본다. 강한 힘이 지각을 갈라지게 하고, 중심부가 내려가면서 깊은 계곡을 만들게 된다. 시간이 지나면서 벽은 더 침식이 되고 계곡은 더 넓어지게 된다.

크기
길이는 4,000 킬로미터가 넘고 깊이는 최대 7 킬로미터 정도 된다. 

밤의 미로
매리너스 협곡의 서쪽 끝 부분에 위치하고 벽이 급경사를 이루고 있는 계곡들이 있는데 이곳을 '밤의 미로'라고 한다. 이 계곡들에서 발견된 광물들은 물과 관련이 많이 있다. 화성의 20억 년 전, 다른 곳은 말라 있었지만 이 계곡들에서는 습기가 있어 생명체가 있었을 수도 있다고 본다.

모래 언덕
매리너스 협곡 바닥에는 바람에 날려 온 모래들이 거대한 언덕들을 만들었다. 이러한 모래 언덕들은 바람에 의해 천천히 이동하기 때문에 모양은 계속해서 변하게 된다.

방수로
매리너스 협곡의 안쪽과 주변에는 작은 계곡들이 있는데 이 곳들을 방수로라고 부른다. 이 작은 계곡들은 얼음이 갑자기 녹으면서 홍수를 일으킬 때 만들어졌거나 화산이 폭발하였을 때 만들어졌다고 본다.

 

다음시간에는 소행성, 유성과 운석 그리고 혜성에 대해 알아보도록 한다.

 

 

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