중국이 가져 온 암석 샘플에 달 연구 과학자들 '혼란'

20억년전 화산활동 결과로 생성된 것으로 추정돼
마지막 화산활동 30억년전으로 추정했던 기존 이론 깨져
정확한 이유 아직 몰라, 중국 조만간 추가 분석 결과 발표 예정 중국 창어5호가 지난해 12월 달에서 가져온 암석 샘플. 사진 출처=스페이스닷컴

중국이 지난해 달에서 채취한 암석을 분석한 결과 20억년 전 쯤 달에서 화산 폭발이 있었던 것으로 추정된다는 연구가 나왔다. 당초 과학자들이 예상했던 30억년 전보다 10억년 정도 늦은 시기여서 주목을 끌고 있다.

3일 미 우주전문 매체 '스페이스닷컴'에 따르면, 지난해 12월 중국이 발사한 달 착륙선 창어5호가 '폭풍의 바다'로 불리우는 분지에서 1.73kg의 달 암석ㆍ먼지를 채취했다. 이 분지는 1970년대 미국의 아폴로 프로젝트나 소련의 달 탐사 때 선정됐던 지역보다 토양의 밀도가 낮아 생성연도가 더 늦을 것으로 예측됐었다.

그런데 지난달 8일 발표된 첫번째 연구 결과 암석의 나이는 19억7000만년으로 확인됐고, 같은달 19일 국제학술지 '네이처'에 게재된 두 번째 보고서에선 다른 암석 샘플을 동일한 기법으로 분석한 결과 20억 300만년이라는 암석 연대 측정 결과를 제시했다.

이같은 암석 샘플 분석 결과는 그동안의 과학자들의 추정과는 약 10억년 가량의 차이가 나는 수치다. 기존에는 달에 용암이 흐른 흔적을 근거로 약 30억년 전에 마지막으로 달에서 화산 활동이 있었던 것으로 추정됐었다. 아폴로 프로젝트를 통해 가져온 암석들의 생성 연대가 30억년 이전이라는 분석 결과도 이를 뒷받침해줬었다.

제임스 헤드 미 브라운대 지질학과 교수는 "이번 결과는 20억년 전의 달 내부 맨틀이 분출성 용암을 생산할 수 있을 만큼 충분히 뜨거운 온도를 지녔었다는 것을 의미한다"고 설명했다.

그러나 과학자들은 이처럼 늦은 시기까지 달에서의 화산 활동이 있었던 이유에 대해 명확한 분석 결과를 내놓지 못하고 있다. 기존에는 달 암석 성분에 포함된 칼륨, 인 등 열을 발생시키는 성분들이 작용했다는 분석이 있었다. 그러나 이번 중국 창어 5호의 달 암석 조사 결과에선 이같은 성분들의 양이 적어 화산 활동을 지속할 정도로 충분하지 않았다.

게다가 수소동위원소 분석 결과 이들 돌에 습기가 거의 포함돼 있지 않는 것으로 나타나 의문을 증폭시키고 있다. 암석에 물이 많이 포함돼 있을 경우 암석의 용융점을 낮춰 화산 활동이 보다 더 잘 일어날 수 있지만 창어5호의 샘플 암석은 탈수화(Dehydrate)된 상태였다.

조슈아 스네이프 맨체스터대 행성과학 교수는 "지구와 태양, 달 사이에 상호 중력 작용에 의해 발생하는 조석 가열(tidal heatingㆍ자전 및 공전 에너지가 행성이나 위성에 열로서 방출되는 현상)이 예상보다 더 크게 (화산 활동의 지속에) 작용했을 지 여부에 대해 고려할 필요가 있다"고 지적했다.

한편 중국 당국은 지난달 19일 두 번째로 달 암석ㆍ토양 샘플들에 대한 연구를 승인했다. 조만간 결과가 발표될 예정이어서 이같은 의문을 해결할 수 있을 지 주목된다.