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극관[polar cap, 極冠]

작성일 2015-12-01
[요약] 극관은 화성(火星)의 남극과 북극에서 볼 수 있는 희고 빛나는 부분이다. 얼음에 덮인 고위도 지역을 극관이라고 한다. 극관은 항성과 위성에 존재한다. 빙모는 육상에 존재하고 50,000㎢ 미만의 표면적을 가져야 한다는 엄밀한 정의가 있지만 극관은 얼음의 크기와 조성, 그리고 얼음이 꼭 육상에 있어야 한다는 지질학 조건을 따지지 않는다. 극지방에 있는 고체물질이면 극관으로 부른다. 고위도 지역은 적도 지역에 비해서 태양 복사가 더 적어서 지표 온도가 낮으므로 극관이 생성된다. 극관의 얼음 조성은 다양하다. 예를 들어 지구의 극관은 주로 물로 이루어진 얼음이고 화성의 극관은 고체인 이산화 탄소와 물의 얼음이 혼합된 것이다. 극관은 기후의 변화에 따라 확대되고 축소된다. 이른봄 화성에는 극을 중심으로 하여 큰 극관이 위도 50° 근방까지 퍼져서 빛난다. 봄에서 여름에 걸쳐 극관은 급속히 축소되며 많은 구름이 발생한다. 늦여름이 되면 극관은 거의 완전히 없어진다. 한편 화성 대기의 주성분은 이산화 탄소이며, 수증기량이 대단히 적다는 사실에 착안하여 극관이 이산화 탄소가 언 드라이아이스라는 이론도 나왔다. 매리너(Mariner) 우주선이 실시한 적외선 온도측정 자료와 이론적인 계산으로 극지의 겨울 온도가 -126.6℃(이산화 탄소가 드라이아이스가 되는 昇華溫度)까지 내려간다는 사실이 알려졌다. 그때까지 극관의 형성과정은 겨울 안개 때문에 전혀 알 수 없었다. 그러나 매리너 9호가 촬영한 화성의 북극 사진에는 한겨울인데도 불구하고 극관이 찍혀 있지 않았다. 한겨울의 극지에 극관이 없다는 사실은 드라이 아이스설(說)로는 설명할 수 없다. 다른 한편 극관이 눈(雪)으로 형성되어 있다는 눈설(雪說)은 극관이 수증기가 극에 도달하는 춘분(春分)경에 형성된다고 주장하는데 이것은 매리너 9호의 관측과 일치한다.

[화성의 극관]

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