행성으로서 지구시스템의 진화와 지표 환경의 변화에 대한 다수의 과학적 지식은 동일과정설(Uniformitarianism)을 대전제로하여, 지구 표면의 대부분을 덮고있는 퇴적암과 퇴적물의 물리적, 화학적, 광물학적, 생물학적 특성에 기여한 지표 작용(surface processes)을 해석함으로써 얻어졌다. 이와 같은 과정을 통하여 획득한 지식과 원리는 지구와 유사한 성분으로 구성된 암석형 행성에서도 적용 가능할 것이며, 실제 지난 10여년 간 진행된 NASA의 큐리어시티 미션의 주된 과학 임무는 게일크레이터 내부에 분포하는 퇴적 기록을 기반으로 화성의 지질학적 진화와 기후 변화 역사를 확인하고 과거 생명 존재 가능성을 규명하는 것을 포함한다. 이번 발표에서는 지구에서의 지질학적 연구를 통하여 수립된 지질시대에서 시작하여 퇴적층의 형성 과정과 퇴적 환경, 지각 암석의 물리적, 화학적 변질을 통한 표토(regolith)와 퇴적물 형성 과정인 풍화, 풍화에서 퇴적 이후까지 퇴적암의 화학적, 광물학적 조성에 영향을 미치는 요소 – 특히 기후 – 의 해석에 적용되는 원리들이 화성의 퇴적 기록에는 어떻게 적용되었는지에 대하여 주된 연구 결과들을 위주로 살펴보고자 한다. 지구에서와는 달리 직접 관찰하고 대형 장비를 활용해 분석할 수 없다는 한계에도 불구하고, 수십 년간 축적된 관측 자료와 로버의 탐사 결과를 바탕으로, 지질학자들은 지구에서 수립된 원리를 활용해 화성 지표환경과 액체상태 물의 역사를 일부 복원할 수 있었다. 실제, 게일크레이터 내에 거대한 호수와 하천, 삼각주를 포함하는 퇴적시스템이 장기간 발달하였고, 지구와는 다른 성분을 갖는 지각 물질의 풍화과정을 통하여 퇴적물이 형성, 공급된 것으로 해석되기도 하였는데, 이러한 연구 사례들은 동일과정설의 원리가 지구의 역사를 넘어 화성, 혹은 다른 암석형 행성으로 확장될 수 있음을 보여준다.