中 “40년만에 새로 분석해보니”…달 샘플의 비밀

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중국 창어5호가 촬영한 달의 파라노믹 이미지. 사진=중국국가항천국(CNSA)/중국달탐사프로그램(CLEP)
<중국 창어5호가 촬영한 달의 파라노믹 이미지. 사진=중국국가항천국(CNSA)/중국달탐사프로그램(CLEP)>

달에서의 화산 활동이 예상보다 더 최근까지 일어났다는 연구결과가 발표됐다.

1976년 소련이 가져온 것을 마지막으로 45년 간 지구에 달 샘플이 운반되지 않았다. 달에 대한 분석 결과 또한 45년 전에 멈춰 있다. 이 가운데 지난해 중국의 달 탐사선 ‘창어 5호’가 가져온 달 샘플은 이전 가설을 뒤엎으며 새로운 가설을 제시했다.

과거 미국 항공우주국 나사(NASA)의 아폴로 미션과 소련의 루나24 임무에서 나온 샘플 분석을 통해 과학자들은 달의 화산이 약 30억년 전 폭발을 멈추고 현재 냉각된 상태라고 설명했다.

중국 창어5호가 가져온 달 암석 샘플. 사진=중국국가항천국(CNSA)/중국달탐사프로그램(CLEP)
<중국 창어5호가 가져온 달 암석 샘플. 사진=중국국가항천국(CNSA)/중국달탐사프로그램(CLEP)>

그러나 지난해 중국 창어 5호가 가져온 샘플 1차 분석에서 과학자들은 달의 마지막 분화시기를 약 20억 년 전으로 추정하며 이전의 결과를 뒤엎었다. 결과는 이달 초 사이언스지와 19일 네이처지에 게재됐다.

이번 연구결과는 가장 큰 의문을 낳았다. 45억년 된 작은 암석 행성체, 달이 25억 년 간 화산폭발을 이어가기가 어렵다는 것.

이번 샘플은 화산 폭발을 돕는 수분과 방사능 원소(방사성 칼륨, 우라늄, 토륨)가 아폴로와 루나 미션의 샘플보다 현저히 적어 의문을 키웠다. 캘리포니아 대학의 칭주 옌 지구화학자는 이 같은 결과가 “진짜 난제”라고 첨언했다.

이에 대한 다양한 가설이 제시됐다. 달의 토양이 기존 예상보다 두꺼워 10억 년 더 오랫동안 내부의 열을 유지할 수 있었다는 것이다. 또 다른 가설은 궤도를 도는 달의 중력이 내부를 팽창시키고 이완시켰다는 것. 이는 지구로 인해 달에 조석력(조석이나 조류 운동을 일으키는 힘)이 작용해 달을 가열시켰다는 가설이다. 화산 폭발을 일으킬 수 있는 소행성이나 혜성의 충격에 대한 가설도 제시됐다.

이번 1차 연구결과가 달의 역사에 대해 완벽히 규명한 것은 아니지만 새로운 의문을 통해 이전과 다른 연구 방향을 제시한 데 의의가 있다.

창어5호는 지난해 11월에 달로 발사됐다. 우주선은 현무암으로 뒤덮인 달의 서부 ‘폭풍의 대양(오세아너스 프로셀라룸)’에 착륙해 미국과 소련의 과거 임무에서보다 훨씬 많은 1.7kg의 암석을 채취해 왔다. 중국이 미국이나 유럽의 도움없이 운영했음에도 이 같은 성과를 낼 정도로 중국 우주항공산업은 괄목할만한 성장을 이뤘다.

21일 누리호를 700km 상공까지 쏘아 올리는 것에 성공한 대한민국 또한 달 탐사를 준비하고 있다. 현재는 미국 주도의 달 탐사계획인 ‘아르테미스 약정’의 10번째 참여국으로 이름을 올렸으며, 내년에는 달 궤도선 발사를 준비하고 있다.

전자신문인터넷 서희원 기자 (shw@etnews.com)