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2015년 6월 8일 월요일

태양계 이야기 371 - 달의 미스터리 무늬의 비밀




(달 표면의 밝은 지형.  Source of mysterious lunar swirls. New research suggests that comet collisions could explain the formation of lunar swirls like these at Mare Marginis on the Moon’s far side. Credit: NASA/Lunar Reconnaissance Orbiter ) 


 달에는 아직도 우리가 알지 못하는 수수께끼들이 있습니다. 달의 여러 독특한 지형도 마찬가지죠. 이런 미스터리 중 하나는 소용돌이 내지는 불꽃 모양으로 보이는 밝은 무늬 지형입니다. 달표면의 수수께끼 소용돌이(mysterious lunar swirls)라고 알려진 이 지형은 지난 1970년대에 알려졌지만, 지금까지 그  정확한 생성원인을 밝히지 못하고 있습니다. 

 이 미스터리 무늬는 달에 곳곳에 존재하며 주변 토양과 대비되는 밝은 색으로 보입니다. 과학자들은 이 무늬가 있는 지역의 지각 자기장이 다른 장소보다 더 강하다는 사실은 밝혀냈습니다. 그래서 일부 과학자들은 이 무늬의 생성원인이 자기장 때문이라고 생각하고 있습니다. 

 달의 역사 초기에는 지금보다 훨씬 강한 자기장이 있었는데, 시간이 지나면서 달의 내부가 식어 현재처럼 자기장이 거의 없는 천체가 된 것으로 생각되고 있습니다. 일부 남은 자기장은 국소적으로 존재하는 데, 이 자기장이 달의 표면을 검게 만드는 태양풍으로부터 보호해 이 밝은 무늬를 만들었다는 것이 이 이론의 주요 내용입니다. 

 하지만 이를 뒷받침할 결정적인 증거는 부족했다. 더구나 자기장이 원인이라면 이렇게 이상하게 생긴 무늬가 나타나게 되는 원인을 설명할 수 없었습니다. 자기장에 의한 것치고는 꽤 독특하게 생겼기 때문에 과학자들은 그 생성 원인에 대한 의문을 품었습니다.  

 일부 과학자들은 혜성이 이 지형의 기원일 가능성에 무게를 두고 있습니다. 이 주장을 1980년 저널 네이처에 발표한 바 있는 브라운 대학의 행성 지질학자 피터 슐츠(Peter Schultz, a planetary geoscientist at Brown University)는 다시 저널 이카루스(Icarus)에 같은 주장을 실었습니다. 

 사실 이 미스터리 무늬는 충돌 크레이터를 발견하기 어렵기 때문에 혜성이나 기타 천체에 의한 충돌 가능성은 낮은 것으로 여겨져왔습니다. 하지만 슐츠는 달 착륙선에서 뿜어져 나오는 가스의 모습을 보고서 이와 같은 아이디어를 생각했습니다. '만약 작은 혜성이 달 표면에 충돌했다면 어떻게 될까?'

 혜성은 먼지와 암석을 다량 포함하고 있지만 기본적으로 얼음과 드라이아이스가 가장 풍부한 경우가 많습니다. 충돌시 높은 온도에 의해서 이산화탄소 및 물은 증발해 거대한 가스를 분출하게 됩니다. 이 가스는 달 표면을 따라서 폭풍을 일으켜 모래들을 날려버릴 수 있습니다. 그리고 이 폭풍은 크레이터에서 아주 먼 곳까지 퍼질 수 있습니다. 

 물론 이 과정을 달에서 재현할 수는 없지만, 대신 슐츠 박사와 동료들은 이 과정을 시뮬레이션했습니다. 그 결과 현재 달 표면에서 볼수 있는 것 같은 밝은 무늬를 쉽게 형성할 수 있는 것으로 나타났습니다. 자기장 이상에 대해서는 혜성 충돌시 만들어진 작은 금속 입자가 뿌려져서 생긴 작용으로 설명했습니다.

 어떤 주장이 옳은지 검증하기 위해서는 해당 지형으로 탐사선이나 혹은 사람이 직접 가서 토양 및 암석 표본을 채취할 필요가 있을 것 같습니다. 아마도 진실은 전혀 생각지도 못했던 것일수도 있겠죠. 언젠가 그 미스터리는 밝혀지게 될 것으로 생각됩니다. 



 참고 



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