"달 남극에 과거 마그마 바다 있었다"…인도 탐사선 '찬드라얀3호' 탐사 결과

달. 위키미디어/그레고리 H. 레베라 제공

달의 남극이 달 형성 초기에 마그마 바다로 뒤덮여 있다는 증거가 발견됐다. 

산토시 바다왈레 인도 물리연구소 연구원팀은 지난해 8월 달 남극에 착륙한 인도의 달 탐사선 '찬드라얀-3호'가 달의 남극 주변에서 채취한 암석의 원소 구성을 분석한 결과 달 적도 및 중위도 지역과 유사한 것으로 나타났다는 연구결과를 22일(현지시간) 네이처에 발표했다. 찬드라얀-3호는 달의 남극에 도착한 첫 탐사선이다. 

이번 연구결과는 달 형성 이론 중 하나인 '달 마그마 바다(LMO)' 가설을 뒷받침한다. LMO 가설은 45억 년 전 달이 형성될 때 달이 서서히 식어가면서 가벼운 광물인 '페로안 사장암(아노르토사이트)'이 녹은 마그마가 표면으로 떠오르고 무거운 광물은 가라 앉았다고 설명한다. 뜨거운 마그마가 굳어 표면을 형성했다는 것이다.  

찬드라얀-3호의 탐사로버 '프라기안'은 착륙지 주변을 10일 동안 돌아다니며 탑재체 '알파 입자 X-선 분광기'로 암석의 원소 구성을 23차례 측정했다. 프라기안은 70℃에서 영하 10도 사이의 온도 변화를 견딜 수 있고 스스로 달 표면에 따라 어떤 방법으로 탐색할지 결정할 수 있다. 

찬드라얀-3호의 결과를 분석한 결과 남극 주변 암석의 주요 원소 측정값은 달 적도 부근 고지대에서 채취한 '아폴로 16호' 표본과 중위도 지역에서 채취한 '루나 20호' 표본의 구성 원소 측정값의 중간 정도에 해당하는 것으로 나타났다. 바다왈레 연구팀은 "달 남극과 달 적도, 중위도 지역 암석의 화학적 성분이 유사하다는 뜻은 LMO 가설을 뒷받침한다"고 설명했다. 

찬드라얀-3호는 달 남극에서 표면까지 튀어나와 있는 마그네슘을 발견하기도 했다. 연구팀은 40억년 전 이 지역에서 태양계에서 가장 큰 분화구 중 하나인 '남극-에이트켄 분지'를 만든 충돌이 일어났을 때 그 영향으로 달 지하 깊은 곳에서 마그네슘이 분출했을 것이라고 추측했다. 

인도는 2025~2026년 달 표면에서 샘플을 채취하는 또 다른 탐사선을 발사할 예정이다. 

[이채린 기자 rini113@donga.com]