Topography, geology and geochemistry of Mars: an Overview

인류의 가장 큰 관심을 끌어온 붉은 행성 화성은 21세기 행성 탐사의 중요 목적지 중 하나이다. 화성은 크기, 지형, 지질 등 특징이 태양계에서 지구와 가장 유사하지만, 지구에 비해 고대의 진화 기록이 매우 잘 보존되어 있다. 이는 지구형 행성의 초기 진화를 연구하는데 화성이 매우 유용함을 의미한다. 여기서는 화성의 지형 및 지질, 지구화학적 특징을 대표적 탐사 및 연구 성과와 함께 살펴본다. 화성의 대표적 지형적 및 지질학적 특징은 대략 남반구와 북반구가 서로 뚜렷하게 구분되는 화성 이분 구조이다. 이분 구조는 화성의 지질사와 내부 구조 등을 이해하는 핵심적인 단서이며, 화성 표면의 거의 모든 현상과 연관되어 있다. 판 구조 운동이 작동하지 않는 화성에는 타르시스 융기대, 올림푸스 산, 마리네리스 계곡 등 거대 지질구조가 발달해 있으며, 수많은 크고 작은 충돌구가 보존되어 있다. 화성의 지질시대는 단위 면적당 충돌구 비율을 기준으로 선노아키스기, 노아키스기, 헤스페리아기, 아마조니스기 등으로 구분한다. 화성 운석과 궤도선 및 로버에 의한 표면 분석 결과는 화성 표면에 다양한 조성의 화성암이 존재한다는 사실을 보여준다. 화성은 전암 화학조성 및 동위원소 조성에서 지구와 비교적 유사하지만, 지구에 비해 O-콘드라이트 물질이 좀 더 많이 혼합된 것으로 보인다. 규산염 화성은 난휘발성 친석원소 조성에서는 지구와 매우 유사하지만, 휘발성 친석원소의 함량이 더 높다. 친철원소의 함량에서는 지구와 마찬가지로 후기 집적이 관여했음을 보여준다.