달에 물 저장한 유리구 존재한다?

중국과 영국 연구팀이 2020년 달에 착륙한 중국 무인 달 탐사기 창어(嫦娥)5호가 가져온 달 토양 샘플에서 물을 저장하는 유리구를 발견했다. 유리구 물은 태양풍에 의해 보충되고 달 전체에 최대 2,700억 톤에 달하는 물이 저장되어 있을 가능성이 있다는 것이다.

중국 무인 달 표면 탐사기인 창어5호는 2020년 달 착륙에 성공해 달 표면을 깊이 2m까지 굴착해 채취한 토양 샘플 2kg을 지구로 가져왔다. 중국과학원과 난징대학, 영국 오픈대학 등 연구팀은 창어5호가 가져온 토양 샘플에서 발견된 마이크로텍타이트 분석을 실시했다. 텍타이트는 운석이 고속으로 충돌해 행성 표면 물질이 증발해 공중에 부유한 게 급냉되어 고화된 유리질 광물이며 그 중에서도 1mm 이하가 마이크로텍타이트라고 한다.

연구팀은 이런 마이크로텍타이트는 유리이기 때문에 빛나고 있다며 또 다른 색상을 갖고 있어 검은색, 녹색, 오렌지색 유리구슬 가능성이 있다고 밝히고 있다. 연구팀이 공개한 마이크로텍타이트는 불과 수십 마이크로미터에서 1밀리미터 정도로 상당히 작다.

연구팀은 달 마이크로텍타이트를 분석한 결과 내부에 물이 포함되어 있다는 게 확인됐다고 말한다. 물은 주변부에 풍부하지만 중심부에 가까워지면 물 함유량은 감소한다고 한다. 이는 마이크로텍타이트 내부에서 물이 확산되어 서서히 주변 대기와 토양으로 물을 방출하고 있다는 걸 시사한다.

또 마이크로텍타이트 주변부에 있는 수소 동위원소 조성은 태양으로부터 불어오는 고온 플라즈마인 태양풍 수소 동위원소와 유사하다는 것도 확인했다. 연구팀은 마이크로텍타이트 물이 태양풍에서 유래한 것일 수 있다고 지적하고 있다.

달 토양에는 산소가 포함되어 있기 때문에 달 표면에 형성된 마이크로텍타이트에도 산소가 포함되어 있다. 이 산소와 태양풍에 포함되는 이온화된 수소 원자가 반응해 생성된 물이 마이크로텍타이트에 흡수될 가능성이 있다. 보도에선 시간이 지나면서 유리구 일부는 레골리스라고 불리는 달에 묻혀 물이 들어간 채 지하에 갇혀 있다고 보고 있다. 연구팀에 따르면 달 전체에 3억에서 2,700억 톤 물이 마이크로텍타이트에 저장되어 있을 가능성이 있다고 한다.

이번 연구 결과는 운석 충돌에 의해 형성된 마이크로텍타이트에 물이 포함될 뿐 아니라 이 물이 몇 년 단위로 서서히 방출되어 잃어버린 물이 태양풍에 의해 보충되는 사이클 존재를 제안한다. 연구팀은 달 유리구 안에 이런 종류 물이 형성되어 지질학적 기록에 남기까지 불과 몇 년 밖에 걸리지 않았다고 밝히고 있다.

물은 인간 생명 유지를 위해 마실 뿐 아니라 호흡을 위한 산소를 추출하거나 연료에 이용하는 것도 가능하기 때문에 달에 물이 존재하는 건 미래 유인 탐사 미션에서 중요하다. 연구팀은 미래 달 탐사를 위해 마이크로텍타이트에 포함된 물을 꺼내고 싶다면 먼저 유리구를 채취하고 오븐에서 끓여 방출된 수증기를 식히면 결국 병에 들어간 액체물을 얻을 수 있다고 밝히고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.