수성의 표면 지질학

4. 수성의 표면 지질학

 수성의 표면은 달에 있는 바다와 유사한 평원과 수십억 년동안 활동하지 않는 큰 충돌구가 있다. 지금까지 알려진 수성 지질에 관한 정보는 매리너 10호와 지구 상에서 관측하여 알려진 것이다. 특히 매리너 탐사로 정보량이 증가했는데 그릇 형태로 된 퍼진 충돌구의 발견이고 과학자들은 이를 거미(the spider)라고 부른다. 수성의 표면은 울퉁불퉁하기 때문에 지역마다 알베도가 다르다. 특히 수성은 링클 리지외에도 고원, 평원, 산, 절벽, 계곡 등 여러 지형이 존재한다.

수성의 표면

 46억 년 전부터 38억 년 전까지 수성 표면에 혜성과 소행성이 충돌하는 기간이 있었는데, 이 기간을 후기  대폭격기라고 한다. 이 기간 동안에 수성은 전체적으로 폭격을 받아 충돌구가 급격히 늘어났다. 이는 지구와 달리 수성은 대기가 희박하기 때문에 충돌체의 속도가 감소하지 않았기 때문이다. 이 시기에는 화산 활동도 활발했다. 2008년 10월에 메신저에서 전송된 수성 표면에 관한 자료는 연구자들에게 큰 도움을 주었다. 이 자료로 수성 표면은 화성이나 달보다 더 이질적이라는 것이 밝혀졌다.

5. 수성의 충돌 분지와 충돌구

 수성의 충돌구는 작은 그릇 형태의 구멍부터 수천 km에 달하는 충돌 분지까지 매우 다양하다. 또 생성된 지 얼마 지나지 않은 충돌구에서부터 이미 크게 풍화된 충돌구에 이르기까지 상태도 매우 다양하다. 수성과 달의 충돌구는 서로 다른데 달 충돌구는 수성보다 분출물이 적다는 것이다. 이런 점에서 수성 표면 중력은 달보다 강하다는 것을 알 수 있다.

 수성 표면에서 가장 큰 충돌구는 직경 1,550km 되는 칼로리스 분지이다. 칼로리스 분지에 가해진 충격은 매우 강해서 용암이 분출되고 높이 2km인 동심원 형태 고리가 충돌구를 둘러싼 형태로 퍼져나갔다. 분지 반대편에는 '기묘한 지역'이라 불리는 언덕 형태의 독특한 지형이 있다. 이 지형에 대한 2가지 가설이 있는데 분지에서 일어난 충돌로 인한 충격파가 기묘한 지역 부근을 쓸고 지나간 결과, 표면에 강한 힘이 가해져 생성되었다는 설과 충돌로 인한 분출물이 그곳으로만 집중되어 생성되었다는 설이 있다. 수성의 충돌 분지 15개는 확인되었다. 주목할 만한 분지는 폭 400km의 톨스토이 분지이다. 베토벤 분지는 분출물 덮개와 비슷한 크기이고 폭은 625km이다. 특히 수성의 표면은 태양풍과 미세 유성우로 인한 우주 풍화가 일어날 수 있는 환경이다. 

6. 수성의 평원

 지질학적인 관점에서 보았을 때 수성에는 2개의 평원이 존재한다. 충돌구 중간중간에 있는 완만한 경사, 구릉 형태로 된 평원은 수성에서 볼 수 있는 가장 오래된 지형이다. 이런 평원은 먼저 있었던 충돌구가 사라졌을 때 형성된다. 이는 직경 30km 이하인 충돌구는 소수라는 증거가 된다. 그러나 화산 활동으로 평원이 형성됐느지, 충돌로 형원이 형성됐는지는 명확하지 않다. 그러나 확실한 것은 평원은 행성 전체에 걸쳐서 균일하게 분포한다는 점이다.

 '매끄러운 평지(smooth plain)'은 다양한 크기의 함몰지가 존재하며, 달의 바다와 많은 유사성을 띠는 곳이다. 특히 주목할만한 점은 칼로리스 분지를 둘러싸고 있는 넓은 고리이다. 달의 바다와 달리 수성의 매끄러운 평지는 알베도가 모두 같다. 이점은 화산 활동 흔적은 많지 않아도 화산 활동이 활발하게 이루어졌다는 사실을 강하게 뒷받침한다. 수서의 매끄러운 평지는 칼로리스 분지가 형성된 후에 생겼다. 이 사실은 칼로리스 분출물 덮개의 밀도보다 낮은 충돌구가 증거이다. 평지에 덮인 칼로리스 분지의 층은 지질학적으로 보았을 때 산맥 형태와 다각형 형태로 균열이 생겼다. 그러나 이 역시 충돌로 용암이 분출한 것인지 충돌로 녹은 것인지는 확실하지 않다.

 행성 표면의 독특한 지형 중에 하나는 수많은 압축된 층 또는 절벽이다. 행성 내부가 냉각되고 표면은 수축하면서 이런 지형이 만들어졌다. 이런 층은 다른 지형의 최상부에서도 볼 수 있다. 수성의 표면은 강한 조석 융기로 인해 구부러졌다.