中, 달 뒷면 분지 원인 밝혔다…“소행성 충돌과 화산 활동”

작년 6월 세계 최초 달 뒷면 샘플 채취, 연구 결과 공개
오래 전 소행성 충돌, 화산 활동으로 비대칭 구조 이뤄져
“달 분지 42억년 전 형성, 태양계 초기 충돌 역사 이해”

[베이징=이데일리 이명철 특파원] 세계 최초로 달 뒷면 샘플 채취에 성공한 중국이 그간 연구 성과를 공개했다. 중국 연구팀에 따르면 달 뒷면은 소행성 충돌과 장기간 화산 활동으로 앞면과 다른 구조를 가진 것으로 나타났다. 이는 달의 비대칭 구조를 밝혔다는 점에서 새로운 우주 기술 성과로 여겨진다.

지난해 6월 25일 중국 네이멍구 지역에 착륙한 창어 6호 달 탐사선 착륙 모듈이 회수되고 있다. (사진=AFP)

10일 중국 관영 신화통신, 더페이퍼 등 현지 매체에 따르면 중국과학원은 전날 기자회견을 통해 창어 6호가 채취한 달 샘플 연구를 통해 달 뒷면의 마그마 활동, 달의 고기자기장, 달 맨틀의 수분 함량, 달 맨틀 진화 특성을 밝혔다고 밝혔다.

중국 연구팀이 밝힌 4건의 연구 결과는 국제 학술지인 네이처에 게재됐다고 연구진측은 전했다.

이번 연구는 지난해 6월 중국의 우주탐사선 창어 6호가 달 뒷면에서 채취한 1935.3g의 샘플을 바탕으로 중국과학원 산하 국가천문대와 지질지구물리학연구소 등이 주도했다.

중국 연구팀은 달과 거대 소행성의 충돌로 달 뒷면 남극에 지름 2500km의 분지가 형성됐다고 파악했다.

달과 소행성 충돌에 따른 에너지 방출 규모는 원자폭탄 폭발의 약 1조배에 달한 것으로 추정된다. 이런 충돌 과정에서 달 내부 핵과 지각 사이의 맨틀 구조에 심각한 변형이 생겼고 이에 달의 비대칭적인 구조가 형성됐다는 추측이다.

달은 소행성과 충돌 후 장기간 화상 활동이 이뤄졌다. 창어 6호가 채취한 토양 샘플은 28억년 전 화산폭발 이후 것으로 추정된다.

격렬한 화산 활동으로 다량의 마그마가 지표면으로 올라와 지각으로 침투하면서 달 뒷면의 맨틀과 지각 구성이 크게 바뀌었다.

광물 종류에 따라 밀도 차이로 부침이 있었고 물과 휘발성 원소는 고갈됐을 것으로 추정된다. 달 뒷면에서 채취한 샘플은 달 앞면 샘플과 달리 수분 함량 등이 적었기 때문이다.

중국 연구팀은 앞서 작년 9월 창어 6호가 채취한 샘플이 토양 입자가 봉우리가 두 개인 이봉 분포 형태로 입자가 여러 곳에서 혼합됐을 가능성이 있다고 밝힌 바 있다.

토양을 구성한 주요 물질은 사장석(32.6%), 휘석(33.3%) 및 유리(29.4%) 등이었고 시료에서 소량의 오르토피록센도 검출됐다. 창어 5호나 미국 아폴로 프로젝트, 구소련 루나 프로젝트 등이 달 앞면에서 채취한 토양 샘플은 칼륨(K), 희토류원소(REE), 인(P)이 풍부한 현무암이나 반려암 등이 검출됐다.

중국 연구팀은 “달 뒷면인 남극-에이트켄 분지가 42억5000만년 전 형성됐다는 것을 처음으로 정확하게 확인해 인류가 태양계에서 초기에 발생한 대규모 충돌의 역사를 이해할 수 있는 보다 정확한 ‘우주 시계’ 척도를 갖게 됐다”고 평가했다.

이명철 (twomc@edaily.co.kr)