달 뒷면의 비밀을 밝힌다! 中, 창어 6호 월면 샘플 최신 연구 성과 발표

중국과학원 지질지구물리연구소 연구팀이 초전도 자력계에 월면 샘플을 놓고 있다. [사진 제공: 중국과학원 지질지구물리연구소]

[인민망 한국어판 8월 20일] 지구에서 관측할 때 우리가 보는 달의 앞면은 넓은 달의 바다(Lunar Mare)와 수많은 크레이터(crater)를 가지고 있지만, 달의 뒷면은 조석 고정으로 인해 항상 우리에게 등진 채 신비로운 색채를 띠고 있다. 이제 달 뒷면의 신비한 베일이 서서히 벗겨지고 있다.

2024년 6월, 창어(嫦娥) 6호는 인류 최초의 달 뒷면 샘플을 지구로 가져왔다. 최근 중국과학원 지질지구물리연구소, 중국과학원 국가천문대, 난징(南京)대학교 등 연구팀은 창어 6호가 채집한 달 뒷면 샘플을 활용해 4건의 최신 연구 성과를 얻었으며, 그중 여러 ‘최초’ 성과는 국제 학술지 ‘네이처’(Nature) 표지 논문으로 게재되었다.

달의 앞면과 뒷면은 엄청난 차이를 보인다. 앞면은 상대적으로 평평하고 넓은 현무암 평원이 발달한 반면, 뒷면은 고지대가 널리 분포하고 달의 바다가 드물며 월각(lunar crust)도 더 두껍다. 왜 달은 ‘두 가지 얼굴’을 가진 것일까?

달 앞면에서 채집된 창어 5호 샘플과 달 뒷면 샘플인 창어 6호 샘플은 겉모습만 봐도 천양지차이다.

중국과학원 원사 우푸위안(吳福元)은 “5호 샘플은 색이 진한 검정색이며 거의 순수한 현무암이다. 그러나 6호 샘플은 색이 옅고 희끄무레한데, 이는 흰색 사장암(Anorthosite)으로 구성된 대량의 고지대 물질을 포함하기 때문”이라고 설명했다.

창어 5호 월면 샘플과 달리 창어 6호의 월면 샘플에는 뚜렷한 정전기 현상이 관찰되지 않았다. 창어 5호의 샘플은 마른 모래처럼 쌓아도 무너진다면, 창어 6호의 샘플은 매우 높게 쌓을 수 있으며 심지어 수직의 가파른 비탈을 형성해도 붕괴되지 않는다.

연구진은 이 현상이 입자 형상과 광물 간의 흡착력과 관련될 수 있다고 추측하지만 구체적인 원인은 여전히 탐구 중이다. 이는 단순히 흥미로운 물리적 수수께끼를 넘어, 어떻게 월면으로 ‘달 벽돌’을 만들 것인지와 같은 미래 달 기지 건설에 직접적으로 관련된 문제이다.

달 맨틀(lunar mantle)은 월각과 월핵(lunar core) 사이, 즉 달 표면 아래 약 60km에서 1000km 깊이에 위치한다. 달 맨틀의 수분 함량은 달의 기원, 마그마(magma) 활동, 자원 환경 효과 등을 규명하는 데 중요한 의미를 가진다.

이번에 연구팀은 창어 6호 달 샘플 중 현무암 암편을 선별해 달 맨틀 기원지역의 수분 함량 연구를 진행했다.

연구 결과에 따르면, 창어 6호 현무암의 달 맨틀 기원지역은 극도로 건조한데-- 수분 함량은 1μg/g에서 1.5μg/g에 불과해 지금까지 보고된 데이터 중 가장 낮은 값이며, 달 앞면의 맨틀보다 더 ‘말라 있다’. 연구진은 남극-에이킨 분지[South Pole–Aitken(SPA) basin]에서 발생한 충돌 사건이 맨틀 기원지역의 수분에 영향을 미쳤을 가능성을 추측하고 있다.

‘네이처’ 심사위원은 이 연구가 최초로 달 뒷면 맨틀의 수분 함량을 측정한 것으로서 높은 독창성을 가지며, 해당 연구 분야에서 의미있는 중대한 발견이라고 평가했다.

이 외에도 연구팀은 달 뒷면 마그마 활동, 달 고자기장(ancient magnetic field) 등 분야에서 일련의 진전을 얻었으며, 창어 6호 샘플 연구가 지속적으로 심화됨에 따라 연구팀이 계속해서 새로운 발견을 할 것이라고 기대된다. 달 뒷면에서 온 이 소중한 샘플들은 달과 더 나아가서 우주 진화의 더 많은 수수께끼를 푸는 데 계속해서 도움을 줄 것이다.

원문 출처: 인민망/자료 출처: 인민일보