달 탄생에 대한 비밀 발견했다?

미항공우주국 나사(NASA) 탐사선 2대가 달 중력에 작은 변동이 있다는 걸 감지했다. 고밀도층이 바닥으로 침전되고 있다는 증거로 여겨지는 것이다. 42억 년 전 달이 생성됐을 때 달 지하 깊은 곳에 있는 고밀도 지층이 맨틀과 혼합되어 다시 달 표면으로 떠올랐을 가능성이 있다는 것.

미국 애리조나대 연구팀이 달 탄생과 관련한 혁신적인 이론을 뒷받침하는 새로운 증거를 발견했다. 이 가설이 사실이라면 달은 수백만 년 뒤 뒤집혔다고 할 수 있다. 네이처 지오사이언스에 게재된 논문에 따르면 연구팀은 달 중력장에 대한 미묘한 변화에 주목했고 광물이 풍부한 층이 침전되고 있다는 물리적 증거를 처음으로 제시했다고 한다.

2011년 나사 달 탐사선 GRAIL 2대가 달 중력장 지도를 만드는 임무를 위해 달 궤도를 돌기 시작했다. 이 임무에서 한 탐사선이 특정 지역을 비행할 때 가속되는 게 발견됐고 이는 달 표면에 중력 이상이 있다는 걸 나타냈다.

독일 항공우주센터 연구원은 이런 중력 이상은 달 내부 40km 깊이에 고밀도 암석이 존재한다는 걸 보여준다며 이 암석은 달 초기 역동적인 진화 흔적이라고 밝혔다.

달이 생성될 때 달은 마그마 바다에 덮여 있었다. 이 바다가 식어 응고되면서 지표 근처 저밀도 층이 결정화되어 달 맨틀과 지각이 형성됐다. 하지만 지표보다 훨씬 깊은, 달 핵에 가까운 곳에 있는 고밀도 층은 시간이 지나면서 결정화됐다.

이 층에는 철과 티타늄이 많이 포함되어 있어 상층보다 밀도가 높아 달 내부 깊숙이 가라앉았다. 그 결과 광물이 풍부하고 밀도가 높은 층이 달 맨틀과 혼합되어 녹아 티타늄이 풍부한 용암류가 되어 달 표면으로 다시 올라왔다. 이는 현재도 확인할 수 있다.

우주비행사가 달 시료를 채취해 높은 농도 티타늄을 발견한 아폴로 시대부터 달이 뒤집혔다는 가설이 존재했다. 하지만 이번 연구는 미묘한 달 중력 이상을 기반으로 이 가설을 입증한 첫 사례다.

현재 나사는 아르테미스 계획을 통해 우주비행사를 달 표면에 착륙시키기 위해 준비 중이다. 이 계획이 실현되면 달 탄생 비밀을 풀 수 있는 많은 단서를 가져올 것으로 기대된다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.