안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
화성의 대기는 지구에 비해 입자가 작은 공기 분자가 극히 적고 입자가 큰 먼지(적갈색의 모래알)가 매우 많아지고 있습니다. 화성에도 한때는 공기 분자가 많이 존재했다고 추정되지만 화성의 중력이 약한 탓으로 대부분이 우주 공간으로 달아나 버려 대기압은 지구의 약 135분의 1 입니다.
하지만 공기가 전혀 없는 달 등과는 달리, 바람도 불고 폭풍도 일어나기 때문에, 낮은 중력도 섞여, 대량의 먼지가 하늘에 날아오르고 있는 것입니다. 이 때문에 화성에서 태양의 빛과 주로 상호작용하는 것은 입자가 작은 공기 분자가 아니고, 입자가 큰 먼지가 됩니다.
한편, 빛은 자신의 파장과 가까운 크기의 입자에 대해 가장 산란하기 쉬워지는 성질이 있습니다. 이 특성으로 지구에 온 가시광선은 공기 분자에 가장 가까운 크기인 보라색과 청색이 가장 먼저 산란했습니다. 그러나 화성의 대기에서는 공기 분자는 보조이고 큰 모래 알갱이로 이루어지는 먼지가 주역이 됩니다. 이 때문에 화성에 온 가시광은 먼지에 부딪혀 붉은색의 산란을 일으켜 화성의 낮 하늘은 붉은색으로 물들게 됩니다.