ㅣ데일리포스트=김정은 기자ㅣ중국의 달 탐사선 창어(嫦娥) 6호가 달 뒷면에서 가져온 토양 샘플 속에서 예상치 못한 '지구형 운석'의 흔적이 발견됐다.
연구팀은 이 샘플에서 물과 휘발성 물질이 풍부한 탄소질 콘드라이트(CI형 운석)의 성분을 확인했으며, 이는 달이 태양계 초기의 충돌 역사를 보존하고 있음을 보여주는 직접적 증거로 평가된다.
이번 연구는 중국과학원(CAS) 지구화학자 진투안 왕(Jintuan Wang)과 천즈밍(Zhiming Chen) 연구팀이 주도했으며, 국제학술지 '미국국립과학원회보(PNAS)' 최신호에 발표됐다.
◆ 달 뒷면 아폴로 분지, 고대 운석 폭격의 흔적을 품다
창어 6호는 인류 최초로 달 뒷면 남극-에이트켄 분지 안쪽의 아폴로 분지에서 샘플을 채취했다.
이 지역은 달에서도 가장 오래된 충돌 지형으로, 태양계 형성 초기 운석이 집중적으로 떨어진 곳으로 알려져 있다.
연구팀은 회수된 5,000여 개의 입자 중에서 올리빈(olivine)이 포함된 미세 조각을 선별해 주사전자현미경(SEM), 전자탐침분석(EPMA), 2차이온질량분석(SIMS)으로 정밀 분석을 수행했다.
그 결과 연구팀은 7개의 미세한 올리빈 조각이 CI형 운석과 같은 화학적 '지문'을 지니고 있음을 확인했다. 산소와 철, 니켈, 크롬의 구성 비율이 달이나 지구에서 만들어진 광물과 달리, 외부 운석 기원의 특성을 뚜렷이 보여준다.
이 조각들은 운석이 고온에서 녹았다가 짧은 시간 안에 식으며 만들어진 흔적을 지니고 있었다. 현미경으로 보면 유리질 표면 안에 작은 결정이 박혀 있는 형태로, 충돌 순간의 열과 압력을 그대로 기록한 것이다.
◆ 달, 휘발성 물질의 '시간 저장고'로 부상
CI형 운석은 전체 질량의 5분의 1가량이 물을 품은 광물로 이루어져 있다. 그래서 표면이 젖은 돌처럼 부드럽고 잘 부서진다. 이 때문에 지구 대기권을 통과할 때 대부분 산산이 부서져, 지금까지 지구에서 발견된 CI형 운석은 전체 운석의 1%도 되지 않는다.
달은 대기가 없어 연소는 일어나지 않지만, 충돌 속도가 매우 높아 운석이 대부분 증발하거나 우주로 튕겨 나간다고 여겨져 왔다.
그런데 이번 연구는 그 통념을 뒤집었다. 달 표면에서도 이런 미세한 운석 조각이 남아 있을 수 있다는 것이다.
연구팀은 "이번 발견은 달이 태양계 초기 CI형 운석 폭격의 물리적 증거를 보존하고 있음을 보여준다'며 "달에 존재하는 운석 중 최대 30%가 CI형 기원일 가능성이 있다"고 설명했다.
과학계는 이번 결과가 지구와 달의 물, 휘발성 물질의 기원을 밝히는 단서가 될 것으로 기대하고 있다. 향후 창어 7호와 NASA 아르테미스 임무에서 추가 샘플이 확보되면, 태양계 내 휘발성 분포에 대한 새로운 이해가 가능할 것으로 보인다.
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