Death Valley Badwater에 있는 육각형 구조의 소금밭

Death Valley Badwater에 있는 소금밭 모양이 특이하다. 소금밭 구조가 5각형, 6각형인데,  이는 화성의 진흙 육각형 구조와 똑 같다는 것이 판명되어 화성의 생명체 존재를 강력하게 추정할수있었다고 한다.

2020년 2월 16일 사진

Ancient mud cracks on Mars point to conditions favorable for life.

Surface patterns suggest planet had an early climate of sustained wet-dry cycling

화성표면Hexagonal cracks discovered on Mars by NASA’s Curiosity rover could only have formed during long cycles of wet and dry conditions.

한때 화성에 생명체가 존재했을까? 수십억 년 전에는 물이 강을 따라 흐르고 호수가 가득 찼다. 이제, 행성 표면에서 독특한 진흙 균열의 발견은 고대 화성이 수백만 년 동안 지속적인 우기와 건기를 순환했다는 것을 암시한다. 네이처(Nature)지에 보고된 이 발견은 초기 화성에서 지구와 같은 기후가 있었다는 강력한 증거이며 화성에서의 생명의 기원에 대한 이론을 구체화 시킨다. 1990년대에 화성 궤도를 도는 NASA 위성은 처음으로 도랑, 말라버린 강 삼각주, 층상 퇴적물을 포착하기 시작했는데, 이 모두가 형성되기 위해서는 액체 물이 필요했다. 이러한 지질학적 특징은 고대 화성의 기후가 오늘날보다 훨씬 더 따뜻하고 습했음을 시사한다. 문제는 어떻게 초기 화성의 기후가 이러한 따뜻하고 습한 환경을 생명이 유지될 수 있을 만큼 충분한 시간 동안 지속할 수 있었는지이다. 오늘날, 행성의 차갑고 얇은 대기는 얼어붙은 만년설이나 지각의 광물에 갇혀 있는 물의 양이 매우 적다는 것을 의미한다. 일부 과학자들은 화산 폭발과 소행성 충돌로 인해 때때로 온실 가스가 대기에 주입되어 춥고 건조한 기후에 짧은 온난 기간이 발생했다고 믿고 있다. 다른 연구자들은 지질학적 특징으로 인해 따뜻하고 습한 기후가 지속되어야 한다고 말한다. 초기 화성의 지질학은 갑작스럽고 일시적인 온난화 현상의 결과가 아니었다.

​​​​​​An artist’s rendering of what a wet and warm Mars might have looked like billions of years ago

Curiosity 탐사선은 고대 암석에서 육각형 모양의 균열 패턴을 발견하여 따뜻한 기후가 지속되었다는 증거를 추가했다. 습식-건식 순환 후에만 형성되는Death Valley패턴과 유사하다. 이러한 균열이 처음 나타날 때는 날카로운 T자형 각도를 가진 사각형이었다.

진흙이 재수화(rehydration)될 때마다 균열이 "치유(heal)"되고, 땅이 다시 마르면 다시 열린다. 시간이 지남에 따라 예리한 각도는 Y자 모양으로 부드러워지고 특징적인 육각형이 생성된다. 규칙적인 습함과 건조함 없이 이 육각형 패턴을 만드는 것은 불가능하다. 이러한 주기가 계절에 따라 수천 년에서 수백만 년 동안 지속되었을 수 있다고 생각한다. 이러한 습식-건식 사이클링은 생명체 발생에 도움이 되었을 수도 있다. 생명체는 고분자라고 불리는 긴 분자 사슬을 사용하는 경향이 있다. 이러한 사슬을 형성하려면 물이 필요하지만 물이 너무 많으면 분자 구성 요소가 서로 달라붙는 것을 방지할 수 있다. 두 가지 조건 사이의 균형을 맞추는 습식-건식 사이클링은 "거주 가능성과 생명의 발달"에 핵심이 되었을 수 있다. 이번 발견은 지구 생명의 기원에 대한 의문을 풀수있다. 화성의 고대 암석에는 지구에서 사라진 증거가 담겨 있다. Death Valley의 지질학적 과정이 화성의 진흙 균열 분석에 정보를 제공한 것처럼, 화성에서 얻은 지식도 연구자들이 우리 자신의 푸른 행성에서 생명이 어떻게 시작되었는지 이해하는 데 도움이 될 수 있다. 생명의 기원은 여전히 ​​미스터리이다.

Did life once exist on Mars? Today, the planet is frigid, dry, and inhospitable. But billions of years ago, water flowed through rivers and filled lakes. Now, the discovery of distinctive mud cracks on the planet’s surface suggest ancient Mars cycled through sustained wet and dry seasons for millions of years. Not only would the climate have been habitable, scientists say, but the cycling might have also given the basic chemistry of life a boost. The discovery, reported today in Nature, is compelling evidence for an Earth-like climate on early Mars and presents “thought-provoking” theories about the origin of life on the Red Planet, says Amy Williams, a geologist at the University of Florida who was not involved in the study. In the 1990s, NASA satellites orbiting Mars first began to capture gullies, dried-out river deltas, and layered sedimentary deposits, all of which require liquid water to form. These geological features suggest the ancient martian climate was much warmer and wetter than it is today, says Ashwin Vasavada, project scientist for the Curiosity rover at NASA’s Jet Propulsion Laboratory. The question is how the early martian climate could have allowed these warm and wet conditions to persist for enough time for life to take hold. Today, the planet’s cold and thin atmosphere means what little water it has is locked up in frozen ice caps or minerals in the crust. According to Vasavada, conditions would have been even less favorable billions of years ago, when the Sun was much dimmer. Some scientists believe volcanic eruptions and asteroid impacts occasionally injected greenhouse gases into the atmosphere, causing brief warm spells in a climate that was otherwise cold and dry. Other researchers say the geological features demand a sustained warm and wet climate. “Early martian geology was not the result of a sudden transient warming event,” says Ramses Ramirez, a planetary scientist at the University of Central Florida. Now, the Curiosity rover has discovered patterns of hexagon-shaped cracks in ancient rocks that add to the evidence for a sustained warm climate. They resemble patterns found on Earth in places like Death Valley, where they only form after years of wet-dry cycling. When these cracks initially appear, they are square, with sharp, T-shaped angles, explains lead author William Rapin, a planetary scientist at the French Research Institute in Astrophysics and Planetology. 

Why does mud dry in hexagons?

Every time the mud rehydrates, the cracks “heal,” only to reopen when the ground dries out once again. Over time, the sharp angles soften into Y shapes, producing the characteristic hexagons.

진흙은 왜 육각형으로 말리나?

진흙이 재수화될 때마다 균열이 "치유"되고, 땅이 다시 마르면 다시 열린다. 시간이 지남에 따라 날카로운 각도는 Y자 모양으로 부드러워져 특징적인 육각형을 생성한다.

Why do salt flats have hexagons?

Groundwater seeping up to the surface evaporates, leaving a crust of salts and other minerals that had been dissolved in the water. Most striking, this process results in low ridges of concentrated salt that divide the playa into polygons: mostly hexagons with a smattering of pentagons and other geometric shapes.

소금 평원에는 왜 육각형이 있는가?

표면으로 스며든 지하수는 증발하여 물에 용해된 소금과 기타 미네랄의 껍질을 남긴다. 가장 눈에 띄는 점은 이 과정에서 Playa (사막의 오목한 저지대, 우기에는 얕은 호수가 됨)를 다각형으로 나누는 낮은 농도의 소금 능선이 생성된다는 것이다. 대부분은 오각형과 기타 기하학적 모양이 약간 섞인 육각형이다.

또한 환경적인 요인으로 온도와 습도를 빼놓을 수없다. 낮은 습도와 "높은" 온도(20C)에서는 높은 균열 속도와 "+" 모양의 파단 접합이 나타났으나, 낮은 습도(3C)에서는 느린 균열 속도와 "Y" 모양의 접합이 나타났다.

Why are hexagons so common in nature?

The reason is pretty simple; a hexagon is the only shape resembling a circle that allows for close packing without leaving out any waste space. The pentagons are used to fill in the spaces that will eventually bind things up to give a more nearly perfect spherical structure.

자연에서 육각형이 왜 그렇게 흔한가?

육각형은 낭비되는 공간을 남기지 않고 긴밀하게 패킹할 수 있는 유일한 원과 유사한 모양이다. 오각형은 결국 사물을 묶어 더욱 완벽한 구형 구조를 제공하는 공간을 채우는 데 사용된다.

​​​​​​Badwater Basin in Death Valley, Calif. — form polygons of similar size.

Computer simulations of the fluid dynamics beneath the surface of salt flats demonstrate how the sinking of high-salinity groundwater (purple plumes) forms distinctive polygons on the surface (red is areas with the highest downward flow). 소금 평지 표면 아래의 유체 역학에 대한 컴퓨터 시뮬레이션은 염도가 높은 지하수(보라색 기둥)가 가라앉으면서 표면에 독특한 다각형을 형성하는 방법을 보여준다.

​​​​Scientists Solve Mystery of Salt Deserts’ Unusual Honeycomb Patterns. The Uyuni Salt Flat at sunrise, Bolivia.