달에 진짜 바다 있나…中연구진 “달 토양에서 물 분자 발견”[핵잼 사이언스]

중국 연구진이 달 토양에서 물의 분자를 발견했다고 밝혔다.

홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)의 23일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 이날 중국과학원은 중국 달 무인탐사선 ‘창어 5호’가 2020년 탐사 당시 채취한 달 토양 샘플에서 분자수(molecular water)가 풍부한 수화(hydrated) 광물을 발견했다고 밝혔다.

베이징 국립 응집물질물리학연구소와 중국과학원 물리학연구소 등 여러 연구기관이 모인 합동 연구진은 달 토양 성분 분석을 위해 토양 샘플에서 광물 쇄설암(clast)를 분리했다. 이 과정에서 ‘미지의 달 미네랄’(unknown lunar mineral·ULM-1)로 명명한 물 분자를 함유한 판형의 투명한 결정체가 발견됐다.

쇄설암은 퇴적암의 일종으로, 기존의 암석이 풍화·침식·화산작용에 의해 파괴되어 생긴 쇄설물이 뭉쳐서 이루어진 암석을 의미한다.

중국 연구진은 달 토양에서 발견된 ‘미지의 미네랄’이 수분을 함유하고 있으며, 이는 달의 표면이 건조하다는 기존의 인식과 정보를 깰 수 있는 중요한 근거로 평가된다.

앞서 미국은 1960년대 당시 아폴로호를 통해 달 탐사에 나섰지만, 당시 확보한 달 토양 샘플에 대한 분석에서는 물의 흔적이 발견되지 않았다. 이 때문에 달에는 물이 없어 건조하다는 추정이 수십 년 간 이어져 왔다.

중국 연구진은 “물 성분을 포함한 미네랄이 지상 오염원 또는 로켓의 배출가스에 의해 오염됐을 가능성은 배제했다”면서 “이번 분석 결과는 물 분자가 달의 햇빛이 드는 지역에서 수화 소금 형태로 존재할 수 있음을 시사한다”고 밝혔다.

이어 “미세 분석 기술과 원격 감지 같은 기술의 발달로 달에 물이 없다는 개념은 도전받게 됐다”고 덧붙였다.

과학계에서는 이번 분석 결과가 달에 물이 존재할 수 있다는 가능성을 입증할 것이며, 달의 형성 기원 및 달의 자원을 어떻게 활용할지에 대한 근본적인 이해를 제공할 수 있다는 평가가 나온다.

달은 건조하다? “기존 관념 깨질 수도”달에 물이 존재할 가능성이 제기된 것은 이번이 처음은 아니다.

2020년 미 항공우주국(NASA)가 적외선 탐지기를 통해 햇빛이 드는 달의 남반구 표면을 분석한 결과. 물(H2O) 분자 분광 신호가 분명하게 포착됐다고 발표한 바 있다.

2009년 인도 우주 연구기구의 찬드라얀-1 우주선 역시 햇빛이 드는 달 표면에서 산소와 수소 분자 형태의 수화된 광물의 흔적을 감지했다.

다만 일부 과학자들은 달의 고위도와 극지방에서 채취된 달 토양 샘플이 부족한 만큼, 달에서 수소의 기원이나 정확한 화학적 형태에 대해서는 확실한 결론을 내리지 못하고 있는 것으로 알려졌다.

한편, 창어 5호는 2020년 12월 달로 향했다가 달의 흙과 암석 표본 2㎏을 가지고 지구로 귀환했다. 창어 5호가 달의 토양을 가져온 것은 미국의 아폴로호와 소련의 루나호 이후 40여 년 만에 처음이다.

지난 6월에는 세계 최초로 달 뒷면 샘플을 채취한 우주탐사선 창어 6호가 53일 동안의 임무를 마치고 지구로 돌아왔으며, 현재 달에서 가져온 샘플을 분석 중이다.

송현서 기자