포보스: 화성에 서서히 다가가는 위성
포보스는 화성에서 가장 큰 위성이지만 평균 지름이 약 22km에 불과한 감자 모양 천체입니다. 화성 표면에서 약 6,000km 위를 돌며 100년에 약 1.8m씩 안쪽으로 이동해, 수천만 년 뒤에는 부서져 화성의 고리가 될 가능성이 있습니다.
핵심 정보
- 평균 지름
- 약 22.2km(27 × 22 × 18km)
- 화성 중심까지 거리
- 약 9,376km
- 공전주기
- 7시간 39분
화성에서 보면 포보스는 서쪽에서 떠서 4시간 남짓 뒤 동쪽으로 지며 하루에 두 번 나타납니다. 화성의 두 위성 중 더 크고 안쪽에 있는 포보스는 약 27 × 22 × 18 km 크기의 빠르게 움직이는 감자 모양 바위입니다.
붙잡힌 소행성일까, 충돌 파편일까?
아사프 홀은 1877년 포보스를 발견했습니다. 반사율이 약 0.07인 어두운 표면과 탄소질 소행성을 닮은 스펙트럼은 소행성대에서 붙잡혔다는 가설을 뒷받침합니다.
다른 가설은 거대한 천체가 화성에 충돌한 뒤 나온 파편이 다시 뭉쳐 형성됐다고 설명합니다. 거의 원형이고 화성 적도면에 놓인 궤도는 포획보다 이 설명에 더 잘 맞습니다. 어느 가설도 모든 의문을 해결하지는 못합니다.
스틱니 충돌구와 수수께끼의 홈
스틱니 충돌구는 폭이 약 9 km로, 평균 폭이 약 22 km인 위성에 비하면 엄청나게 큽니다. 포보스 탐사를 격려한 홀의 아내 앤젤린 스틱니의 이름을 받았습니다.
폭이 수백 m인 홈들은 충돌이나 조석으로 생긴 균열일 수도 있고, 굴러간 파편이 남긴 자국일 수도 있습니다. 일부는 화성이 위성을 서서히 파괴하면서 생기는 응력을 기록했을 가능성도 있습니다.
느슨한 잔해 더미일까?
평균 밀도가 약 1.86 g/cm³인 점은 내부에 상당한 빈 공간이 있음을 시사합니다. 하나의 단단한 암석이 아니라 충돌로 생긴 표토 아래에 암석 조각들이 느슨하게 모여 있을 수 있습니다.
표면 중력은 지구의 약 2천분의 1입니다. 살짝 뛰어도 몇 분 동안 떠 있을 수 있습니다. 대기가 없어 온도는 햇빛 아래 약 −4°C에서 어둠 속 약 −112°C까지 달라집니다.
결국 화성으로 떨어질까?
포보스는 화성 중심에서 약 9,376 km, 표면에서는 약 6,000 km 떨어진 궤도를 7시간 39분에 한 바퀴 돕니다. 동주기 궤도보다 안쪽에 있어 조석 작용이 궤도 에너지를 빼앗고, 한 세기에 약 1.8 m씩 고도가 낮아집니다.
약 3천만~5천만 년 뒤 부서져 일시적인 고리가 되고 큰 조각 일부가 화성에 떨어질 수 있습니다. 정확한 결과는 내부 강도에 달려 있습니다. 고리 형성은 근거가 탄탄한 예측이지만 유일한 가능성은 아닙니다.
탐사와 MMX
바이킹은 1970년대 근접 영상을 보내왔습니다. 소련의 포보스 1·2호는 1988년 발사됐지만 모두 임무를 잃었고, 2호는 화성에 도착해 사진을 보낸 뒤 통신이 끊겼습니다. 중국의 잉훠 1호를 실은 러시아의 2011년 포보스-그룬트 표본 임무는 지구 궤도를 벗어나지 못했습니다.
JAXA의 MMX는 2026년 10월 H3 로켓 발사를 계획하고 있습니다. 포보스 부근에서 활동하며 적어도 10 g의 표본을 채취하고 프랑스·독일의 IDEFIX 로버를 내려보낸 뒤 데이모스도 근접 통과할 예정입니다. 성공하면 2031년 표본이 돌아와 두 화성 위성의 기원을 가리는 데 도움을 줍니다.
