헬라스 분지
1. 개요
헬라스 분지는 지름 약 2,300km에 달하는 화성의 거대한 충돌 구조로, 노출된 충돌 구조 중 가장 크다. 41억 년 전에서 38억 년 전 사이의 후기 대폭격 시기에 형성되었으며, 가장자리와 바닥 사이의 고도 차이가 9,000m 이상이다. 헬라스 평원 동부 지역의 크레이터에서는 물 얼음 빙하가 발견되었으며, 벌집 지형, 층상 구조 등 다양한 지질학적 특징을 보인다. 헬라스라는 이름은 조반니 스키아파렐리가 붙였으며, 대중문화에서는 비디오 게임 데스티니 2, 둠 (2016 비디오 게임) 등에 등장한다.
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| 위치 | 헬라스 사변형(Hellas quadrangle), 화성 |
|---|---|
| 좌표 | 좌표: 42.4° S 70.5° E |
| 별칭 | 헬라스(albedo feature) |
| 어원 | 고대 그리스 |
| 유형 | 평원 |
|---|---|
| 지름 | 2300 km |
| 깊이 | 7152 m |
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화성의 충돌구 -
구세프 분화구
구세프 분화구는 화성 적도 근처의 지름 166km 분화구로, 스피릿과 오퍼튜니티 로버 탐사 결과 과거 물 존재 증거와 생명체 존재 가능성을 시사하는 암석, 광물, 실리카, 탄산염 등이 발견되어 미래 화성 탐사 대상지이자 대중문화에도 등장하는 곳이다. -
화성의 충돌구 -
아시모프 충돌구
아시모프 충돌구는 화성의 충돌구로, 비교적 젊은 시기에 형성된 협곡들이 특징적이며, 드라이아이스 승화와 액체 물 작용 가설 및 계절별 변화 관찰을 통해 화성 기후 변화 연구의 단서를 제공한다. -
화성의 평야 -
메리디아니 평원
메리디아니 평원은 화성의 평원으로, 바이킹 탐사선, 오퍼튜니티 로버 등이 탐사했으며, 과거 물의 존재를 시사하는 증거와 적철석 구체 등의 독특한 지질학적 특징을 보인다. -
화성의 평야 -
바스티타스 보레알리스
바스티타스 보레알리스는 피닉스 탐사선이 착륙한 화성의 북극 평원으로, 다각형 지형과 사슬 모양 언덕이 특징이며 염화물, 탄산 칼슘, 과염소산염 등이 검출되어 과거 습하고 따뜻한 기후였을 가능성을 시사하고, 탐사선은 날씨를 관측하여 권운, 적설, 먼지 악마를 확인했다. -
과학 및 자연에 관한 -
단층
단층은 지각 변동으로 암석이 끊어져 어긋난 구조로, 전단력에 의해 형성되며, 지진 발생의 주요 원인이 되고 다양한 자연재해와 사회적 문제를 유발하며, ESR, OSL 연대측정법 등으로 연구된다. -
과학 및 자연에 관한 -
곤드와나
곤드와나는 고생대와 중생대에 존재했던 초대륙으로, 현재의 아프리카, 남아메리카, 남극, 인도, 오스트레일리아 등을 포함했으며, 판게아 분열 이후 서곤드와나와 동곤드와나로 나뉘어 각 대륙이 이동하면서 생물 지리학적 분포 패턴에도 영향을 미쳤다.
2. 지형 및 특징
헬라스 평원은 지름이 약 2300km에 달하는 거대한 충돌 분지로, 화성의 지형학적 기준면보다 7152m 더 깊다. 가장자리와 바닥 사이의 고도 차이는 9000m 이상이다.
화성 겨울철 헬라스 평원 바닥의 대기압은 12.4mbar (1240Pa)까지 올라가는데, 이는 화성 기준 대기압(610Pa)보다 103% 더 높은 수치이며, 물의 삼중점보다 높아 특정 조건에서 액체 상태의 물이 존재할 수 있음을 시사한다.
하드리아쿠스 몬스에서 뻗어 나온 다오 발리스와 로이 발리스를 포함한 여러 유출 채널이 헬라스 평원에 존재한다. 이 골짜기들은 화성 정오 무렵 온도가 0도 이상으로 올라가면 액체 물이 일시적으로 존재할 수 있을 만큼 낮은 고도에 위치한다.
헬라스 평원은 알바 몬스와 반대점에 위치하며, 이시디스 평원은 타르시스 융기와, 아르기레 평원은 엘리시움과 대략 반대점에 위치한다. 헬라스 평원에서는 "태피 풀" 지형이라고 불리는 꼬인 띠 모양 지형이 발견되기도 한다.
| MOLA 지도 | 지리적 맥락 | 주변 고리 | 겉보기 점성 흐름 특징 |
|---|---|---|---|
| -- | -- | -- | -- |
| 꼬인 띠 | 꼬인 띠 ("태피 풀" 지형) | ||
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2.1. 헬라스 평원의 형성
지름이 약 2300km인 헬라스 평원은 지구상에서 노출이 잘 된 가장 큰 충돌 구조이다. 가려진 유토피아 평원이 약간 더 크며, 만약 충돌구로 밝혀진다면 보레알리스 분지가 훨씬 더 크다. 헬라스 평원은 약 41억 년 전에서 38억 년 전 사이의 후기 대폭격 시기에 형성된 것으로 여겨지는데, 이때 지름이 약 370km인 원시 행성 또는 대형 소행성이 표면에 충돌했다.
가장자리와 바닥 사이의 고도 차이는 9000m 이상이다. 달의 남극-아이트켄 분지보다 깊지만, 헬라스의 가장자리 봉우리는 훨씬 덜 두드러진다. 이는 헬라스와 같은 대형 화성 충돌이 전 지구적 열대성 강우와 용융수 흐름을 유발하여 자체를 포함한 크레이터 가장자리를 훼손했기 때문일 수 있다.
2.2. 지질학적 특징
헬라스 평원은 지름이 약 2300km에 달하는 거대한 충돌 분지로, 지구상에서 가장 뚜렷하게 드러난 충돌 구조 중 하나이다. 약 41억 년에서 38억 년 전 후기 대폭격 시기에 형성된 것으로 추정되며, 당시 지름 약 370km의 거대한 천체가 화성 표면에 충돌하면서 만들어졌다.
헬라스 분지는 가장자리와 바닥 사이의 고도 차이가 9000m 이상으로 매우 깊다. 하지만 헬라스의 가장자리 봉우리는 달의 남극-아이트켄 분지에 비해 덜 두드러지는데, 이는 헬라스와 같은 대형 충돌이 화성 전체에 걸쳐 열대성 강우와 용융수 흐름을 유발하여 크레이터 가장자리를 훼손했기 때문으로 추정된다.
헬라스 분지는 화성의 지형학적 기준면보다 7152m 더 깊은 곳에 위치하여, 겨울철에는 바닥의 대기압이 12.4mbar (1240Pa 또는 0.18psi)에 이른다. 이는 화성의 기준 대기압(610Pa)보다 103% 더 높은 수치이며, 물의 삼중점보다 높아 특정 조건에서 액체 상태의 물이 존재할 수 있음을 시사한다.
헬라스 평원에는 하드리아쿠스 몬스에서 뻗어 나온 다오 발리스와 로이 발리스를 포함한 여러 유출 채널이 존재한다. 이 골짜기들은 화성 정오 무렵 온도가 0도 이상으로 올라가면 액체 물이 일시적으로 존재할 수 있을 만큼 낮은 고도에 위치한다.
헬라스 평원은 알바 몬스와 반대점에 위치한다. 헬라스 평원과 이시디스 평원은 타르시스 융기와 대략 반대점을 이루며, 아르기레 평원은 엘리시움과 대략 반대점에 위치한다. 헬라스 평원에서는 꼬인 띠 모양의 지형, 이른바 "태피 풀" 지형이 발견되기도 한다.
| MOLA 지도 | 지리적 맥락 | 주변 고리 | 겉보기 점성 흐름 특징 |
|---|---|---|---|
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| 꼬인 띠 | 꼬인 띠 ("태피 풀" 지형) | ||
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2.2.1. 빙하
화성 정찰 위성(MRO) 우주선의 SHARAD 레이더 음향 측심기로 촬영한 레이더 이미지는 헬라스 평원 동부 지역의 3개 크레이터에 있는 엽상 잔해 둔덕이라는 지형이 흙과 암석 층 아래에 묻혀 있는 물 얼음 빙하임을 보여준다. SHARAD로 측정한 이 크레이터 내 매몰된 얼음의 두께는 상부 크레이터에서 약 250m, 중간 및 하부 레벨에서는 각각 약 300m 및 450m이다. 과학자들은 눈과 얼음이 더 높은 지형에 축적되어 아래로 흘러내려갔고, 현재는 암석 잔해와 먼지 층에 의해 승화로부터 보호된다고 믿고 있다. 표면의 홈과 능선은 변형된 얼음에 의해 발생했다.
헬라스 평원과 화성의 다른 지역의 많은 지형들은 표면이 움직였던 것처럼 보여 빙하를 강력하게 시사한다.
2.2.2. 벌집 지형
헬라스 분지의 북서부에서 처음 발견된 벌집 모양 지형은 비교적 평평하게 놓여 있으며, 벌집과 유사하게 동심원 층 또는 띠를 가지고 있다. 이러한 지형을 생성하는 지질학적 과정은 아직 밝혀지지 않았다.
일부 계산에 따르면 이 형성은 이 지역에서 얼음이 지면 위로 이동하면서 발생했을 수 있다. 얼음층의 두께는 100m에서 1km 사이였을 것이다. 한 물질이 다른 더 밀도가 높은 물질을 통과하여 위로 이동하는 것을 다이어피어라고 한다. 따라서 대량의 얼음이 암석층을 돔 모양으로 밀어 올렸고, 이후 침식된 것으로 보인다. 침식으로 인해 층상 돔의 상단이 제거된 후 원형 지형이 남았다.
2.2.3. 층상 구조
헬라스 평원 내 분화구에서는 여러 층상 구조가 발견되었다. HiRISE가 HiWish 프로그램을 통해 촬영한 이미지를 보면, 분화구 함몰 지형의 층들을 확인할 수 있다. 횡사구 능선(TAR)이라고 불리는 특수한 형태의 모래 물결도 관찰된다.
2.3. 유출 채널
하드리아쿠스 몬스에서 헬라스로 뻗어 있는 유출 채널 중 다오 발리스와 로이 발리스는 화성 궤도 카메라 이미지에서 골짜기를 포함하는 것으로 나타났다. 이 골짜기는 온도가 0도 이상으로 올라간다면 화성 정오 근처에서 액체 물이 일시적으로 존재할 수 있을 정도로 낮다.
3. 명칭 유래
헬라스 평원은 그 크기와 행성의 다른 부분과 대조되는 밝은 색상 때문에 지구에서 망원경으로 발견된 최초의 화성 지형 중 하나였다. 조반니 스키아파렐리가 헬라스(그리스어로 그리스를 의미함)라는 이름을 붙이기 전에는, 1867년 리처드 앤서니 프록터가 16cm 굴절 망원경을 사용하여 "행성에 대한 최초의 진실된 묘사"를 만들어낸 영국의 천문학자, 조지프 노먼 로키어 경을 기려 로키어 랜드로 알려졌다. (E. M. 안토니아디의 평가에 따르면)
조반니 스키아파렐리는 지구에서 망원경 관측 초창기부터 높은 알베도를 가진 무늬로 알려진 헬라스를 고대 그리스의 옛 이름(Ἑλλάς)에서 유래하여 명명했다.