화성의 지형

화성의 지형

 화성의 좌표를 설정하기 위해서는 자오선과 0점 고도가 정해져야 한다. 화성에는 바다가 없어서 '해수면'이 없기 때문에 0점 고도면이나 평균 중력 표면이 임의의 지점으로 선택된다. 화성은 적도와는 달리 경도의 기준점은 임의로 선택이 가능하기 때문에 공통된 규약이 필요하다. 그래서 사이너스 메리디아니 적도만 안의 분화구가 0점 자오선을 나타낸다. 

화성의 지형

 화성 지형의 특징은 다음과 같다. 화성은 극지방이 이산화탄소를 포함하는 얼음 지대로 덮여있다. 또 발레스 매리너리스 또는 화성의 흉터라고 불리는 태양계에서 가장 큰 협곡 지대가 있다. 이 협곡 지대는 4,000km의 길이에 깊이는 7km이다.

 화성은 밀도가 낮은 물질로 중첩된 고밀도 금속 중심부로 분화했다. 현재 핵의 반지름이 약 1,794 ± 65km이며, 유황 16~17%의 철과 니켈로 구성된다. 이 황화철 핵은 지구의 핵보다 가벼운 원소가 두배나 더 많다고 추정한다. 중심부는 규산염 맨틀로 둘러싸여 있어 많은 지각과 화산 형상을 형성했지만, 휴면 상태이다. 실리콘과 산소 외에 화성 지각에서 가장 풍부한 원소는 철, 마그네슘, 알루미늄, 칼슘, 칼륨이다. 지각의 평균 두께는 50km이며, 최대 두께는 125km이다. 

 화성 북반구와 남반구 지형은 비대칭성이다. 북쪽 부분은 용암층이 흘러내림으로 인해 평평하고, 남쪽은 고지대에 오래전에 충격으로 구멍이 파이고 분화구가 생겼다. 지구에서 바라본 화성의 표면은 확실하게 두 부분으로 나뉘어 있다. 먼지와 산화철이 섞인 모래로 뒤덮인 부분은 아라비아의 땅이라 불리며 화성의 대륙으로 여겨졌고, 어두운 부분은 바다로 여겨졌다. 지구에서 보이는 가장 어두운 부분은 시르티스 메이저이다. 화성에서 가장 큰 분화구는 헬라스 충돌 분지인데, 가벼운 붉은 모래로 덮여있다.

화성의 대기

 화성의 대기압은 0.6~1.0 kPa로 지구와 비교하면 대기밀도가 1/100 정도로 낮다. 대기가 적으므로 기압이 매우 낮고 물이 있더라도 기압 때문에 빨리 증발한다. 대기의 주성분인 이산화탄소가 얼어 거대한 극관을 형성하는 과정이 양극에서 교대로 일어나고 이산화탄소는 눈층을 형성하고 봄이 되면 증발한다.

화성의 자기권

 아주 오래전 화성은 태양풍을 막을 수 있을 만큼 충분히 강한 자기권을 가지고 있었으리라 여겨진다. 그러나 40억 년 전에 화성의 다이나모가 멈추고 난 뒤에는 투자율이 높은 광물에 잔류 자기가 남아있는 정도 밖의 자기장을 갖고 있지 않다. 시간이 지나면서 이런 광물은 풍화가 되고, 현재의 남반구의 고지의 일부에서만 고지자기를 관측할 수 있다. 태양풍은 화성의 전리층에 직접 닿기 때문에 화성의 대기는 조금씩 벗겨져 나가고 있다고 여겨지나 그 양은 아직 확실하지 않다. 마스  글로벌 서베이어와 마스 익스프레스는 화성이 지나간 자리에 남아있는 이온화된 대기의 입자를 탐지했다.

화성의 공전과 자전

 화성의 궤도 이심률은 약 9%로 상대적으로 큰 편이다. 태양계에서 이보다 더 큰 이심률 궤도를 갖는 행성은 수성 밖에 없다. 태양까지의 거리는 약 2억 2천만 km이고 공전 주기는 686.971일이다. 화성의 태양일은 지구보다 길어서 24시간 37분 22초이다.

 화성의 자전축은 25.19도만큼 기울어져 있어서 지구의 기울기와 비슷하다. 그 결과 화성에서는 지구처럼 계절이 나타난다. 하지만 공전 각속도가 느리기 때문에 결절의 길이는 지구보다 2배 길다.

화성의 위성

 포보스와 데이모스가 화성의 위성이다. 이들은 늘 달 쪽으로 같은 면을 향하고 있다. 포보스의 화성 주위 궤도가 화성 자체가 자전하는 속도보다 빠르며 아주 서서히 화성에 가까워지고 있다. 언젠가 포보스가 화성 표면에 충돌하게 될 것이라 예측한다. 반면 데이모스는 충분히 멀리 떨어져 있고 서서히 멀어지고 있다. 두 위성은 모두 1877년 미국인 천문학자 아사프 홀이 발견했고, 그리스 신화에 나오는 마르스의 두 아들의 이름을 떠서 명명했다.