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달 표면에 물 존재할 가능성 커졌다…NASA, 새 연구결과 발표

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달 탐사 식수·연료 등 활용 가능
물 분자 포착·얼음 존재 영구 음영지역 두 배 연구결과 나와

달에 물이 존재하고, 더 쉽게 확보할 수 있는 가능성을 높여주는 연구 결과가 26일 발표됐다. 달 표면에서 물(H₂O) 분자 분광 신호가 분명하게 포착됐다는 것과 물이 얼음 형태로 갇혀있을 수 있는 달 표면의 영구 음영(陰影) 지역이 기대했던 것보다 많다는 것이다. 물은 달 탐사 현장에서 식수로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 수소를 분리해 로켓 연료로 활용할 수 있다. 이러한 연구 결과는 과학 저널 '네이처 천문학'(Nature Astronomy)에 실렸다.

조선비즈

달/조선DB

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네이처에 따르면 미국 항공우주국(NASA) 고더드 우주비행센터 연구원 케이스 호니볼 박사가 이끄는 연구팀은 보잉 747기를 개조해 운영하는 '성층권적외선천문대'(SOFIA)의 달 관측 자료를 분석해 물 분자 분광 신호를 포착했다.

달 표면, 특히 남극 주변에서는 수화(hydration) 흔적이 포착돼 보고된 바 있다. 하지만 3㎛(마이크로미터) 분광 신호여서 물 분자인지 수산기(OH) 화합물인지 분간이 안 됐다. 그런데 SOFIA 관측에서 6㎛로 수산기 화합물과 공유하지 않는 물 분자 분광 신호라는 점이 확인됐다.

이에 연구팀은 남반구 고위도 지역에 물 분자가 100~400 ppm 정도로 풍부하게 존재하며, 달 표면의 알갱이 사이에 보관된 것으로 추정했다.

혜성이나 운석을 통해 전달된 물이 얼음 형태로 보존될 가능성이 있는 영구 음영지역, 이른바 '콜드 트랩(cold trap)'이 다양한 크기와 형태로 존재하며, 그 크기가 과거 추정보다 두 배가 넘는 약 1만5000제곱마일에 걸쳐 달의 남·북극 주변에 있을 것이란 관측 결과도 나왔다.

볼더 콜로라도대학 천체물리학 조교수 폴 헤인 박사가 이끄는 연구팀은 NASA 달정찰궤도선(LRO) 자료를 검토하고 수치모델을 활용해 이런 결과를 제시했다.

연구팀은 콜드트랩이 작은 것은 지름 1㎝인 것도 있었으며, "우주비행사가 (얼음을 찾아 큰 충돌구의) 음영지역으로 깊이 들어갈 필요 없이 주변에서 1m짜리 음영을 찾아내 활용할 수도 있다"고 설명했다.

남극 주변에 있는 대형 충돌구인 '샤클턴 크레이터'는 약 20여㎞에 걸쳐 있고 깊이가 수 킬로미터에 달하며 기온은 영하 150도까지 내려가 있는 것으로 알려졌다.

다만 연구팀은 달의 영구 음영지역이 실제 얼음을 가졌는지는 입증하지 못했다고 했다. 이를 입증하기 위해선 우주비행사나 로버가 직접 가보는 수밖에 없다고도 했다.

헤인 박사는 "이번 연구 결과가 맞는다면 식수나 로켓 연료, NASA가 물을 요구하는 모든 것에 더 쉽게 접근하게 될 것"이라고 했다.

김민우 기자(minsicht@chosunbiz.com)

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