달에 있다는 토끼, 소행성에서 온 물 먹고 살았을까

2016.06.01 18:00

달 생성 초기의 마그마를 나타낸 상상도. - 미국항공우주국(NASA) 제공

달 생성 초기의 마그마를 나타낸 상상도. - 미국항공우주국(NASA) 제공

물이 없는 천체로 알려졌던 달에서 최근 물의 흔적이 발견되면서 과학자들은 달에 어떻게 물이 존재하게 됐는지 궁금해 했다. 이런 가운데 국제 공동 연구진이 달 내부에 있는 물이 소행성에서 왔다는 주장을 내놨다.

 

제시카 바네스 영국 오픈대 교수팀은 미국 달행성연구소, 프랑스 광물응집물질물리학연구소(IMPMC) 등과 공동으로 달 생성 초기에 물이 풍부한 소행성이 달에 충돌하면서 물을 옮겼을 것이라는 연구 결과를 ‘네이처’ 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 6월 1일자에 발표했다. 달 내부의 물이 혜성에서 왔을 것이라는 기존 가설을 뒤집는 주장이다.

 

연구진은 달에 물이 생긴 시점과 원인을 알아내기 위해 미국항공우주국(NASA)이 ‘아폴로(Apollo)’ 미션을 통해 달에서 채취한 시료 정보가 담긴 연구 논문을 분석해 수소의 방사성 동위원소 비율을 확인했다. 천체의 종류에 따라 수소-중수소 비율이 다르기 때문에 달 시료의 동위원소 비율과 혜성, 지구, 원시 소행성 등의 것을 비교하면 달의 물이 어디서 왔는지를 알 수 있다.

 

달 생성 초기에 물이 풍부한 소행성이 달에 충돌하면서 물을 옮겼을 것이라고 주장한 제시카 바네스 영국 오픈대 교수팀의 가설을 나타낸 모식도. - David Kring 제공
달 생성 초기에 물이 풍부한 소행성이 달에 충돌하면서 물을 옮겼을 것이라고 주장한 제시카 바네스 영국 오픈대 교수팀의 가설을 나타낸 모식도. - David Kring 제공

그 결과 달 내부의 물 중 혜성에서 비롯된 것은 20%에 그쳤다. 대부분은 소행성의 수소-중수소 비율과 비슷하게 나타났다. 연구진은 달 내부의 물 대부분이 달이 마그마로 뒤덮여 있던 달 생성 초기에 부딪힌 소행성에서 비롯된 것으로 추정했다.

 

바네스 교수는 “이들 소행성은 물이 풍부한 원시 운석이었을 가능성이 높다”며 “소행성이 충돌한 뒤 마그마층 위로 암석층이 생기면서 물이나 휘발성 물질이 밖으로 빠져나가지 못하고 남게 됐을 것”이라고 설명했다.

 

또 그는 “이번 연구를 통해 달 내부의 물이 대부분 소행성에서 왔을 것이라는 결론을 얻긴 했지만 달의 탄생에 원시 지구도 관련돼 있는 만큼 새로운 달 탐사를 통해 연구를 발전시켜 나갈 계획”이라고 말했다.

 

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