달에서 가져온 유리 구슬로 달 비밀 알아냈다 [우주로 간다]

중국 달 탐사선 ‘창어 5호’가 2020년 가져온 작은 유리 구슬이 숨겨진 달의 비밀을 알려줬다고 우주과학매체 스페이스닷컴이 13일(현지시간) 보도했다. 해당 연구는 지난 9일 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 발표됐다.

너비가 1인치도 안 되는 이 유리구슬은 2020년 창어 5호가 달 앞면에 위치한 ‘폭풍의 대양(Oceanus Procellarum)’에서 가져온 것이다. 창어 5호는 당시 이 곳에서 약 1.7kg의 달 암석과 토양을 채취해 지구로 가져왔다.

중국 창어 5호가 44년만에 달에서 토양 샘플을 채취해 지구로 귀환하는 모습. 창어 5호는 2020년 12월 16일 내몽골 자치구에 착륙했다. (사진=중국 달 탐사 프로젝트)

과학자들이 달 샘플을 분석한 결과, 이 유리 구슬은 약 6천800만 년 전 소행성 충돌로 인해 오래된 맨틀 물질이 녹아서 형성됐다는 사실이 확인됐다. 중국 난징대학 천롱 딩(Chen-Long Ding)이 이끄는 연구진은 이 구슬이 주위에 가득한 화산암과 달리 산화마그네슘이 풍부한 특이한 화학적 조성을 지니고 있다고 밝혔다.

창어 5호의 착륙 지점을 둘러싼 고원에는 크기가 100m가 넘는 분화구가 10만 개 이상 있는데 여기에는 화산암으로 가득하다. 하지만, 이 곳의 화학적 조성과 유리 구슬의 성분은 확연한 차이를 보이고 있다.

연구진은 이 유리 구슬이 과거 거대한 소행성 충돌로 인해 달 지각 내부의 상부 맨틀의 암석이 지표면 밖으로 튕겨져 나오면서 생겼을 가능성이 있다고 설명했다. 호주 커틴대학교 지질학과 교수이자 이번 연구의 공동 저자 팀 존슨은 "이번 연구는 달 내부의 진화 과정을 이해하는 데 큰 진전"이라며, "이 샘플들이 실제로 맨틀 조각이라면, 소행성 충돌이 내부 맨틀 물질을 표면 밖으로 끌어올릴 수 있다는 것을 시사한다"고 성명을 통해 밝혔다.

창어5호가 착륙했던 달 앞면 ‘폭풍의 대양’의 지질 지도 (사진=네이처)

달 역사상 가장 컸던 소행성 충돌로 이 분지가 형성됐고, 당시 충돌로 인해 지각이 깊숙이 파이면서 상부 맨틀의 물질이 밖으로 나와 흩뿌려졌을 가능성이 있다. 그 후 수십억 년 후인 지금으로부터 약 6천800만 년 전, 더 작은 소행성 충돌이 이 지역에 발생했고 충돌로 인해 열이 발생해 맨틀에서 나온 파편 일부가 녹으면서 이 유리구슬이 생겼을 가능성이 높다는 게 연구진의 분석이다.

또, 설득력 있는 이론 중 하나는 이 유리 구슬의 기원을 약 40억 년 전에 형성된 거대 소행성 충돌 지점인 인근 임브리움 분지와 연관 짓는 것이다. 원격 탐사 결과, 이 분지 가장자리 주변 지역에 유리 구슬의 화학적 특징과 일치하는 광물이 존재하는 것으로 나타났다.