화성은 지구와 달리 자기장이 왜 없는 건가요?

Question

화성이 지구와 가장 비슷한 행성이라서 테라포밍하려고 하는 걸로 알고 있습니다.

근데 자기장이 없다고 하는데 사람이 이 큰 화성에 인위적으로 자기장을 만들 수 있나요?

화성에는 왜 자기장이 없는 건가요?

Answer 1

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.

화성은 지구와 달리 지구 내부의 액체 금속 외부에서 발생하는 지구 자기장과는 달리, 화성 내부에 있는 고열 액체 금속의 움직임에서 발생하는 자기장이 매우 약하다. 이러한 이유로 화성 표면에는 일차적인 대기 보호막이 부족해 우주선을 비롯한 인공 위성이 태양풍과 화성의 복사선으로부터 보호하기 어렵다. 인류가 화성에 인위적으로 자기장을 만드는 기술은 아직 개발되지 않았으며, 기술적, 경제적 한계로 현재까지는 불가능하다고 평가된다. 따라서 화성 탐사를 위해 인공 위성 등에 대한 충분한 대기 보호 시스템을 갖추는 것이 중요하다.

Answer 2

안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.

행성에 자기장이 형성되기 위해서는 필요한 여러 조건들(지질구조, 외핵의 대류, 자전속도, 방사성 원소의 비율 등)이 모두 맞아 떨어져야 합니다.이중 하나라도 갖추지 못하면, 다이나모 과정이 잘 일어나지 않아 강한 자기장을 형성할 수 없읍니다.

화성은 지구와 자전주기가 거의 비슷한 행성이지만, 외핵이 너무 빨리 식어버려 대류가 멈추었읍니다.화성은 다이나모 과정에 필수적인 자전속도 조건은 갖췄지만, 외핵의 대류가 있어야 하는 조건은 갖추지 못했고, 그래서 지구에 비해 매우 약한 국부적인 자기장을 갖게 된 것입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

행성의 자기장은 핵에 포함된 철이 자전에 의한 회전하면서 생깁니다 하지만 화성의 핵에는 철이 거의 포함되어 있지 않아 자기장이 매우 약한 상태입니다

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

화성은 지구와 달리 자기장이 약합니다. 자기장이 존재하지 않는 것은 아니지만, 지구 자기장의 1% 수준이기 때문에, 자외선과 태양풍 등으로부터 충분한 보호를 제공하지 못합니다.

화성의 자기장이 약한 이유는 화성의 핵이 지구 핵보다 작기 때문입니다. 지구 핵은 약 3,500km의 지름을 가지고 있지만, 화성 핵은 약 1,800km의 지름을 가지고 있습니다. 또한, 화성 핵의 온도가 지구 핵보다 낮아 속도가 느리게 회전하고 있습니다. 이로 인해, 화성의 자기장은 약해지고, 태양풍이 화성의 대기를 벗어나는 현상이 발생합니다.

Answer 5

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 화성에 자기장이 없는 이유는 지구처럼 내부에서 돌아가는 맨틀과 핵이 없기 때문입니다. 따라서 화성은 유해한 태양풍을 직격으로 맞아야만 했습니다.

이런 화성에 인공적인 자기장을 만들자는 이론도 몇가지 있습니다. 최근 연구에 따르면, 화성 핵 주변에 녹은 외부 핵물질이 존재할 경우 내부 전류가 생성되어 화성의 자기장이 형성될 수 있다는 것입니다.

이 가설은 아직 실험적으로 검증되지 않았지만, 화성 자기장을 형성할 가능성을 제시하고 있습니다. 더 많은 연구와 실험이 이루어지면 화성 자기장 형성의 실제 가능성이 더욱 밝혀질 것입니다.

Answer 6

안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.

화성 핵의 지름이 3620㎞에 이른다고 결론지었다. 핵의 크기는 화성 지름(6779㎞)의 53.4%에 해당한다. 참고로 지구핵 지금은 약 7000㎞이며 지구 지름(1만2742㎞)과 비교했을 때 약 54.9%에 이른다.
중심핵은 행성의 자기장을 유지하는 데 기여한다. 하지만 지구와 달리 화성에는 자기장이 없고, 이 때문에 생명체가 살기 어렵다. 이를 고려하면 화성의 내부를 스캔한 ANU 연구팀의 연구 결과는 화성에 자기장이 없는 이유를 밝히는 데 도움을 줄 수 있다.

중심핵이 작아서 그런 거일 수 있습니다.

Answer 7

안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.

지구와 화성의 비교를 해보면 먼저 크기에서 차이가 납니다. 화성이 지구보다 작기때문에 중력이 작습니다.

또한, 화성의 외핵은 지구와 달리 응고된 상태로 이동이 없어 자기장 생성이 없는것으로 보입니다.

Answer 8

화성에는 지구와 비교해 매우 약한 자기장이 존재합니다. 그러나 지구의 자기장에 비해서는 매우 약하기 때문에 화성 주변에 위치한 태양풍으로부터 화성의 대기가 차차 밀려나가는 현상이 일어납니다. 이는 화성의 대기가 점점 희박해지는 주요 이유 중 하나입니다.

화성의 자기장이 지구의 자기장과 달리 약한 이유는 아직 정확히 밝혀지지 않았지만, 화성의 핵과 관련된 문제로 추정되고 있습니다. 지구의 자기장은 지구의 핵에서 생성되는 전기장에 의해 유지되는데, 화성의 핵이 충분한 양의 액처럼 회전하지 않고 얼어붙어 있는 것으로 추정되고 있습니다. 이로 인해 화성의 핵에서 생성되는 자기장이 지구의 자기장보다 약해지는 것으로 생각됩니다.

그러나, 화성에 인공적으로 자기장을 만드는 기술적인 가능성에 대해서는 여러 연구들이 진행되고 있습니다. 화성의 대기를 증발시키거나, 지하에서 발생하는 열을 이용하여 화성의 핵 주변에 자석을 만들어서 인위적인 자기장을 형성하는 방안 등이 연구되고 있습니다. 그러나 이러한 기술들은 아직 실험적인 단계이며, 실제로 적용될 수 있는지에 대해서는 더 많은 연구가 필요합니다.