[IF] [사이언스 샷] 달에서 발견된 지구 最古의 암석

/NASA

1971년 2월 6일 미국 우주인 앨런 셰퍼드가 달 표면에서 탐사장비를 조립했다〈위 사진〉. 셰퍼드 등 아폴로 14호의 우주인 3명은 당시 달에서 42㎏이 넘는 무게의 암석을 채취해 지구로 돌아왔다. 14321이라는 이름이 붙은 암석〈아래 사진〉도 그중 하나였다.

아폴로 14호가 아무도 생각지 못한 엄청난 보물을 달에서 가져왔다는 사실이 48년 만에 밝혀졌다. 스웨덴 자연사박물관의 제레미 벨루치 박사와 호주 커틴대 알렉산더 넴친 교수 등 국제공동연구진은 지난 24일 국제학술지 '지구 및 행성 과학 저널'에 "아폴로 14호가 가져온 암석 14321의 아래쪽 규장석 부분(화살표 부분)에서 41억년 전 지구에서 유래한 광물들을 찾아냈다"고 밝혔다. 이는 지금까지 지구에서 발견된 광물 중 가장 오래된 것이다. 말하자면 우리나라 최고(最古)의 보물이 지구 반대편 나라에서 발견된 것과 같다.

연구진은 달 암석의 일부에서 석영과 장석, 지르콘 등이 검출됐다고 밝혔다. 이들은 모두 지구에서는 흔하지만 달에서는 거의 발견되지 않는 물질들이다. 화학 분석 결과 이들은 지구와 같은 온도에서 지구 형태의 산화 과정을 통해 결정이 된 것으로 밝혀졌다. 특히 지르콘은 아주 단단하고 안정된 광물이어서 과거 지질활동을 분석할 때 애용된다. 커틴대 넴친 교수는 "이번 지르콘은 모든 면에서 그동안 분석한 달 암석의 지르콘과 판이했으며, 지구의 지르콘과 놀랄 만큼 같았다"고 밝혔다.

연구진은 지구 초창기의 광물이 달까지 간 과정을 이렇게 설명했다. 해당 광물은 40억~41억년 전 지하 20㎞에서 결정이 됐다. 이후 한두 차례 소행성이 충돌하면서 지표로 나와 달까지 날아갔다. 당시 달은 지금보다 지구에 세 배는 더 가까이 있었다. 앞서 연구에 따르면 당시 소행성 충돌은 지구에 수천㎞ 지름의 충돌구를 남겼으며, 이때 폭발력은 수십㎞ 지하의 물질을 하늘로 분출시키기에 충분했다.

달에 도착한 광물은 다시 수차례의 소행성 충돌을 겪으며 지하에 파묻혔다. 이후 오랜 시간 달의 지하에서 다른 광물과 섞였다가 2600만년 전 소행성 충돌로 처음 지구를 떠날 때처럼 다시 지표로 나왔다. 마지막으로 48년 전 셰퍼드가 이 돌을 달의 암석이라고 생각하고 지구로 가져왔다. 달에서 우연히 초창기 지구를 보여줄 타임캡슐을 찾은 셈이다.



이영완 과학전문기자(ywlee@chosun.com)

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