태양풍이 가져다주지 않은 달에서 기원한 '토종' 물 확인

태양풍이 가져다주지 않은 달에서 기원한 '토종' 물 확인
中연구진, 창어5호 달 시료 통해 물의 기원 분석



(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 달에도 태양풍이 아닌 달에서 기원한 '토종' 물이 존재하는 것으로 나타났다.
중국과학원 국가천문대 연구진은 달의 뒷면인 '폭풍우의 바다'(Oceanus Procellarum)에서 창어(嫦娥)5호가 채취한 시료를 분석해 달에 존재하는 물의 기원을 밝힌 연구 결과를 과학 저널 '네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications)에 발표했다.
지난 2020년 12월 화산 활동으로 형성된 현무암 평원인 폭풍우의 바다에 착륙한 창어5호는 현장에서 진행한 암석 및 토양 시료에 대한 분광 분석에서 물의 존재를 나타내는 증거인 '수산기'(OH)를 확인했으며, 이후 지구로 가져온 시료에 대한 실험실 분석에서도 같은 결과를 얻었다.
연구진은 이런 결과에서 한걸음 더 나아가 물의 기원을 분석했다.
수소(H)와 산소(O) 원자가 하나씩 결합해 있는 수산기는 물(H₂O) 분자의 주요 성분으로 물이 다른 물질과 화학적 반응을 일으킬 때 가장 흔하게 나타난다.
달 현장 분석과 지구로 가져온 시료에 대한 실험실 분석에서 측정된 수산기는 평균 28.5ppm(100만분율)을 나타냈다.
이 시료들이 채취된 시점은 한낮에 기온이 90℃에 달해 가장 건조할 때다. 수소가 포함돼 달 표면의 산소 원자와 만나 수산기를 만들 수 있는 태양풍이 최저일 때이기도 하다.
이런 조건이었지만 수산기가 확인돼 태양풍 이외의 다른 기원에 대한 의문으로 이어졌다.
결국, 창어5호에 탑재된 달 광물 분광기를 통해 11개 시료에서 확인되고 이후 지구로 가져와 실험실서 분석한 8개 시료에서 확인된 수산기는 두 개의 서로 다른 기원을 가진 것으로 나타났다.
연구진은 달 표면에서 태양풍으로 형성된 유리 물질 시료에서는 소량의 수산기만 확인했다.
지난 1971년에 아폴로11호가 지구로 가져와 2000년대 초반에 분석된 것과 같은 결과지만 수산기 양은 3분의 1에 불과했다. 이는 약하기는 해도 태양풍이 폭풍우의 바다에서 측정된 수산기 형성에 기여하고 있다는 점을 나타내는 것으로 해석됐다.
연구진은 수산기 상당 부분을 지구에서도 발견되는 인(燐)이 풍부한 광물인 인회석(apatite)에서 확인했는데, 최대 179±13ppm에 달했다.
국가천문대 연구원 리춘라이는 "이런 많은 수산기는 토착성으로, 달에서 기원한 물이 존재하며 현무암질 마그마 형성과 결정화에 중요한 역할을 했다는 점을 보여주는 것"이라면서 "달의 물과 기원을 분석함으로써 달뿐만 아니라 태양계의 형성과 진화에 관한 이해를 넓혀갈 수 있다"고 했다.
eomns@yna.co.kr
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