화성의 화산

화성의 크기는 얼마나 될까? 화성은 지름이 약 6,790km로 지구 지름의 약 반이 넘는다. 전체 표면적은 지구 대륙의 총 면적과 비슷하다. 밀도는 3.9g/cm^3으로 주로 규산염으로 되어 있다는 것을 의미하지만 중심에 금속 핵이 있을 가능성이 높다. 화성에는 측정될 만한 자기장이 없는데, 이것은 중심 핵에 액체 전도체가 없다는 것을 의미한다.

 

 

지구와 달, 그리고 금성처럼 화성의 표면에는 대륙, 즉 고지대와 저지대 화산 평원이 존재한다. 화성의 약 반 정도인 남반구는 충돌 구덩이가 많은 고지대이다. 나머지 반은 주로 북반구의 젊고 충돌 구덩이가 적은 화산 평원으로 평균 고도가 남반구 고지대보다 약 4km 정도 낮다.

 

이처럼 늙은 고지대와 젊은 저지대 평원의 구분은 수성을 제외한 모든 지구형 행성의 특징으로 보인다. 화성의 늙은 남반구 고지대에 몇 개의 큰 충돌 분지가 있다. 제일 큰 분지는 헬라로 불리고, 1,800km 지름에 6km 깊이를 가지며 달의 가장 큰 분지와 비슷한 규모이다.

 

화성의 주요 지형 중에는 북아메리카 크기의 인상적으로 솟은 대륙이 있다. 이 대륙은 타르시스 융기라고 불리는데, 이는 주변보다 10km 정도 솟은 지점으로 화산 활동이 활발한 지대이다. 여기에는 4개의 거대한 화산이 화성의 하늘을 향해 다시 또 15km 정도 솟아 있다.

 

화성의 낮은 지대의 평원은 달의 바다 지역과 매우 비슷하고 달과 비슷한 수의 충돌 구덩이를 가졌다. 달의 바다처럼 화성 저지대 평원은 30억 년에서 40억 년 전 사이에 형성되었을 가능성이 높다. 화성은 달과 같은 시기에 광범위한 화산 활동을 통해 현무암 용암을 만든 것으로 보인다.

 

화성의 북반구 젊은 표면에는 수많은 소규모 화산들이 점점이 흩어져 있지만 화성의 가장 큰 화산들은 타르시스 지역에서 발견된다. 화성에서 가장 인상적인 화산은 올림푸스산이다. 이는 지름이 500km 이상이며, 이 산의 정상은 주변 평원으로부터 25km 높이로 솟아 있다. 이 거대한 화산의 체적은 하와이 마우나 로아 화산의 100배에 달한다.

 

바이킹이 보내 온 사진들을 자세히 조사해 보면 화산의 경사면에서 충돌 구덩이를 찾을 수 있다. 대부분의 화산들에는 이러한 충돌 구덩이들이 무척이나 많이 발견된다. 이는 화산 활동이 십억 년 이상 전에 멈추었다는 것을 의미한다. 한편, 화성에서 가장 큰 화산이자 태양계에서 최대 규모를 가졌다고 꼽히는 올림푸스산에는 충돌 구덩이가 드물다. 이를 통해 알 수 있는 사실은 이 화산의 표면은 1억 년보다 훨씬 더 전에 생성되었다는 것이다. 생긴 지 얼마 되지 않은 용암들은 실제로 수백 또는 수천 또는 수백만 년 전에 생성된 것이겠지만, 흥미로운 사실은 지질학적으로 볼 때 무척 젊다는 것이다.