"달 운석에서 지구 가스 발견"…대충돌설 맞나[과학을읽다]

[아시아경제 김봉수 기자] 최근 한국 첫 달 탐사 궤도선 '다누리'가 발사돼 달에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데, 달에서 떨어진 운석에서 지구에 존재하는 가스 성분이 발견됐다. 달의 생성에 대한 여러가지 학설 중 지구가 아직 굳지 않았을 때 소행성과 충돌하면서 떨어져 나간 파편이 집적돼 달이 만들어 졌다는 '충돌설'을 입증하는 연구 결과라는 평가다.

12일 우주전문매체 스페이스닷컴에 따르면, 스위스 취리히 연방공대(ETH) 연구팀은 최근 미 항공우주국(NASA)이 남극에서 수집한 6개의 달 운석 샘플을 분석한 결과 헬륨과 네온 가스의 성분을 발견했다. 연구팀이 분석한 운석은 화산암의 일종인 현무암으로, 달 내부에서 분출된 용암이 급속히 냉각되면서 형성된 돌들이다. 이 암석들은 식을 때 내부에 유리 분자들이 생기면서 헬륨과 네온 가스들을 가둘 수 있게 된 것으로 추정되고 있다. 또 현무암이 생성된 후 외부에 다른 암석층으로 둘러싸이면서 보호 역할을 해 내부의 유리층과 가스를 보존할 수 있었던 것으로 추측된다.

연구팀은 초정밀 가스 질량 측정기를 동원해 이 현무암으로부터 헬륨과 네온 가스 성분을 추출할 수 있었다. 이처럼 달 표면이 아닌 지구에서 발견된 달 현무암 운석에서 가스가 발견된 것은 이번이 처음이다.

특히 이번 발견은 달의 생성에 관한 기존의 가장 유력한 학설인 충돌설(Giant impact)을 입증해주는 또 하나의 증거라는 점에서 관심을 끌고 있다.

충돌설은 지구가 생성된 지 약 6000만년 후인 45억년 전 쯤 '테이아'라는 이름의 소행성이 지구에 충돌했고, 이때 떨어져 나간 지구의 파편들이 중력에 의해 몰려 들어 달이 생성된 것으로 보고 있다. 그동안 미국의 아폴로 프로젝트나 중국의 창어 프로젝트 등을 통해 달에서 채취한 암석들이 지구의 것들과 매우 유사한 화학적 성분과 구조를 갖고 있다는 점에서 가장 유력한 학설로 꼽히고 있다. 달의 생성에 대한 또 다른 학설에는 태초에 거의 동시에 생겼다가 달이 지구의 중력에 포획됐다는 '동시탄생설' 또는 '형제설', 지구의 강력한 자전으로 떨어져 나간 물질들로 생성됐다는 '분열설' 등이 있다.

한편 지난 5일 발사된 다누리는 국내 기술로 제작된 고해상도 카메라, 광시야편광카메라, 자기장 측정 장치, 감마선 측정 장치 등을 장착했다. 다양한 수단으로 관측해 달 표면의 구성 성분과 지질 형성 과정, 자원 분포 등을 조사할 예정이다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr