[아하! 우주] 달 초창기, 지구보다 더 많은 물 존재했다

초기 달에는 지구보다 더 많은 물이 존재했다는 주장이 나와 학계의 관심이 쏠리고 있다.

달의 기원 중 가장 유력한 것은 지구와 충돌한 천체로 인해 지구에서 떨어져 나간 암석이 달이 됐다는 가설이다.

이 가설을 믿는 전문가들은 현재 화성 질량의 2배 정도 되는 천체와 지구가 충돌할 때 고열이 발생했고, 지구에서 떨어져 나간 ‘어린 달’ 내부는 액체 용암이 흐를 정도로 온도가 높았을 것으로 보고 있다.

네덜란드 암스테르담 자유대학교 연구진은 최근 추가적인 연구를 통해, 과거 달의 초기 시절에는 액체형태의 마그마 지형 주변으로 다량의 물이 존재했을 것으로 보인다고 밝혔다.

연구진은 실험실 내에서 초기 달과 유사한 형태의 ‘인공 달’을 재현하고 달의 상태를 관찰했다. 초기 달이 마그마 바다에 휩싸여 있을 때의 환경을 조성한 뒤 고온과 고압을 가했다.

이때 마그마 바다 주변에 물이 풍부한 환경, 물이 아예 없는 건조한 환경, 물이 약간만 있는 환경 등으로 나눠 실험을 진행한 결과 상당한 양의 물이 있었을 때에만 일정량의 사장석(달 표면의 첫 지각층에 있는 암석)이 만들어 지는 것을 확인했다.

결과적으로 뜨거운 마그마 곁에 상당한 양의 물이 존재했었어야만, 현재 달의 지각층이 생성될 수 있었다는 것이다.

연구를 이끈 암스테르담 자유대학교의 윔 반 웨스트러넌 박사는 “달에 물이 있었을 것으로 보는 연구는 많았던 만큼, 이번 연구는 물이 얼마만큼 있었는지를 추정하는 것이 목표였다”면서 “과거 초기 달에는 지구에 현존하는 물 보다 더 많은 양의 물이 있었을 것으로 보인다”고 설명했다.

이어 “다만 이렇게 많은 물은 달 표면에서 발생한 화산폭발 당시 가스가 제거되면서 함께 소실됐을 가능성이 높다”면서 “만약 달 지각층에 얼마만큼의 사장석이 있는지 알 수 있다면, 달 초기에 물의 양이 어느 정도였는지도 알 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr