[아하! 우주] 달 표면에서 ‘먼지가 풀풀’ 나는 이유

-정전기가 먼지 입자를 띄운다

대기도 바람도 없는 달에 먼지가 날아다닌다는 놀라운 연구결과가 발표되었다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 6일(현지시간) 보도했다. 물론 지구처럼 하늘 높이 먼지가 치솟는 일은 없지만 지표 가까운 공중에 먼지들이 부유하고 있다고 논문은 밝히고 있다. ​

대기가 없는 달에서 그럼 대체 무엇이 먼지를 공중에 떠돌게 한단 말인가? 정답은 바로 정전기다. 최근 실험에서 자외선 복사나 전기를 띤 플라스마에 노출될 때 미크론 크기의 먼지 입자들이 지상에서 몇 센티미터 ‘점프’하는 것으로 밝혀졌다고 NASA 관계자가 기자회견에서 발표했다. 이 발견으로 인해 연구자들은 달 지표의 먼지들이 광범한 지역으로 확산되는 원인에 대해 보다 잘 이해하게 되었다고 밝혔다. ​

지구의 달에는 이러한 먼지 입자들이 지표에서 10cm 정도 떠오를 수 있다. ‘지평선 잔광’-반 세기 전 서베이어 5,6호가 달에서 찍은 사진에 나타난- 현상도 부분적으로 햇빛이 일으킨 먼지 입자의 정전기로 인한 것으로 결론이 내려졌다“고 연구자들은 밝혔다. ​

아폴로 우주인들이 관측한 것을 보면, 달의 지평선 잔광은 달 지표의 약간 위에서 보이는 아주 가는 빛의 선이다. 이 현상에 대해 과학자들은 햇빛에 의해 정전기를 띠게 된 미세한 먼지 입자들이 서로를 밀쳐내는 힘에 의해 공중으로 부유하게 된 것이라고 생각하고 있다. 부유하는 입자들의 크기도 여러 가지라고 NASA 관계자는 밝혔다.

한가지 재미있는 사실은 이러한 대전된 먼지 입자들의 운동이 토성의 얼음 위성 아틀라스의 부드러운 표면과 소행성 에로스나 67P/추류모프-게라시멘코 혜성 표면에 있는 ‘먼지 웅덩이’의 생성원인을 규명하는 데 도움이 될 가능성이 있다는 점이다. 　

NASA 달과학연구소 소속의 논문 대표저자 수 왕 박사는 ”이 새로운 ‘대전된 먼지입자 모델(patched charge model)은 지난 수십 년간 과학자들을 괴롭히던 대전된 먼지 입자들의 운동 메커니즘을 해명해줄 것으로 기대된다“면서 ”우리는 달 지표를 뒤덮고 있는 대전된 먼지입자들의 운동 메커니즘이 대기가 없는 다른 행성체에서도 그대로 이루어지고 있을 것으로 보고 있다“고 밝혔다.

한편 이번 논문은 ’지구물리학 리서치 레터‘에 발표되었다. ​

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com