NASA MAVEN, 화성 오로라의 '던지 사이클' 유사 메커니즘 규명

• 연구진은 화성에서 지구의 오로라를 유발하는 것과 유사한 '소형 던지(Dungey) 사이클' 메커니즘을 발견함.
• 화성은 전 지구적 자기장이 없음에도 불구하고, 표면 지각의 잔류 자기장을 통해 국지적으로 오로라가 형성됨.
• 이번 연구 결과는 《네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)》에 게재되었으며, 던지 사이클이 규모와 관계없이 태양계 전반에서 작동할 수 있음을 증명함.

던지 사이클과 행성 환경

• 1961년 영국 과학자 제임스 던지의 이름을 딴 이 사이클은 태양의 자기력선이 행성 자기권과 상호작용하여 태양풍 입자를 주입하는 과정을 설명함.
• 지구에서는 이 과정이 전류를 유발하고 전자를 극지로 가속하여 대규모 오로라를 생성함.
• 지구 자기장은 핵의 다이너모 작용으로 생성되지만, 화성은 약 40억 년 전 지질 활동이 멈추면서 전 지구적 자기장이 소멸됨.

화성의 메커니즘

• 화성은 과거 자기장이 존재할 당시 냉각된 용암 잔해인 지각의 강력한 자기 영역으로 인해 "소형 자기권"을 형성함.
• 연구팀은 2025년 6월 임무를 종료한 MAVEN 탐사선의 데이터를 분석하여 다음 장비의 정보를 종합함:
  • 자기력계(Magnetometer): 자기장 배치 확인
  • 태양풍 전자 분석기(SWEA): 전자 데이터 분석
  • 이온 조성 측정기(STATIC): 전리층의 플라즈마 흐름 측정

과학적 시사점

• 수석 저자인 샤오수이 쉬(Shaosui Xu) 박사는 화성에서도 자기 재결합이 일어나며 이것이 지구의 던지 사이클과 유사하게 작동함을 확인했다고 밝힘.
• 이번 발견은 우주 날씨가 화성과 어떻게 상호작용하는지에 대한 이해를 높여, 향후 로봇 탐사 및 유인 화성 탐사 계획에 중요한 데이터를 제공함.
• MAVEN 책임 연구원 섀넌 커리(Shannon Curry)는 이번 성과가 동일한 물리 법칙 아래에서도 지구와 화성이 왜 이토록 다르게 진화했는지 이해하는 중요한 진전이라고 평가함.