달 뒷면의 미스테리 분지, 中 창어 6호가 밝혀냈다…“40억년 전 소행성 충돌”

中, 창어6호 채취 토양 샘플 분석연구 결과 네이처 게재

게티이미지뱅크

[헤럴드경제=채상우 기자] 달의 뒷면이 40억년 전 거대 소행성의 충돌로 인해 맨틀 구조가 변형됐을 것이라는 연구 결과가 나왔다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)와 중국 관영 신화통신, 차이나데일리 등이 10일 보도했다.

이 연구는 지난해 6월 달 뒷면인 남극-에이트켄 분지에 착륙했던 우주탐사선 ‘창어(嫦娥·달의 여신 항아) 6호’가 채취해온 샘플을 바탕으로 중국 과학원 산하 국가천문대와 지질지구물리학연구소 등이 주도한 것이다.

중국 연구팀은 달과 거대 소행성의 충돌에 따른 에너지 방출이 원자폭탄 폭발의 약 1조 배에 달하고, 이에 따라 달 뒷면 남극에 지름 2500㎞의 분지가 형성됐으며, 이 과정에서 달 내부의 핵과 지각 사이의 맨틀 구조에 심각한 변형이 생겼음은 물론 달의 비대칭적인 구조가 형성된 것으로 봤다.

이는 지난해 6월 세계 최초로 채취한 달 뒷면 토양 샘플 1천935.3ｇ에 대한 성분 분석을 통한 연구 결과라고 중국 매체들은 전했다.

창어 6호가 채취한 달 뒷면 토양 샘플 [홍콩 SCMP 캡처]

연구에 따르면 소행성과의 충돌 이후 달에서 화산활동이 장기간 이뤄졌으며, 창어 6호가 채취한 토양 샘플은 28억년 전 화산폭발 이후의 것으로 추정된다.

충돌로 생긴 격렬한 화산 활동으로 다량의 마그마가 지표면으로 뿜어져 올라 지각으로 침투하면서 달 뒷면의 맨틀과 지각 구성이 크게 바뀌었으며 광물 종류에 따라 밀도 차이로 부침이 있었고 물과 휘발성 원소는 고갈됐을 것으로 추정된다.

앞서 작년 9월 중국 연구팀은 창어 6호의 샘플의 경우 토양 입자가 봉우리가 두 개인 ‘이봉 분포’(bimodal distribution) 형태로, 이는 입자가 여러 곳에서 혼합됐을 가능성이 있음을 의미한다고 밝힌 바 있다.

토양의 주요 구성 물질은 사장석(32.6%), 휘석(33.3%) 및 유리(29.4%) 등이었고 시료에서 소량의 오르토피록센도 검출됐다고 공개했다.

이와는 달리 중국의 창어 5호는 물론 미국 아폴로 프로젝트, 구소련 루나 프로젝트 등을 통해 달 앞면에서 채취한 토양 샘플에선 칼륨(K), 희토류원소(REE), 인(P)이 풍부한 현무암이나 반려암 등이 다수였다.

중국 연구팀의 이번 성과는 권위 있는 국제 학술지 ‘네이처’ (Nature) 온라인판에 실렸다.