(Representative backscattered electron images of the olivine porphyritic clasts in CE-6 lunar samples. Credit: Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2501614122)
지구는 표면의 70% 이상이 물로 덮혀 있는 물의 행성입니다. 하지만 이 물이 어디서 왔는지를 두고 과학자들은 오랜 세월 논쟁을 벌여 왔습니다. 최근 이론에 따르면 지구 바다의 물은 반 정도는 지구 내부 암석에서 나오고 나머지는 혜성에서 공급 받은 것으로 보입니다. 이것 역시 당연해 보에는 결과 같지만, 이 비율을 두고서도 논쟁은 계속되고 있습니다. 그리고 여러 가지 다른 대안적인 가설들도 나오고 있습니다.
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2024년 달의 뒷면에 착륙해 최초로 샘플을 구한 중국의 창 - 6호 (Chang'e-6)의 먼지 샘플을 조사한 과학자들은 여기에 대해 새로운 사실을 발견했습니다. 연구팀은 탄소와 유기물이 풍부한 운석인 탄소질 운석 (carbonaceous chondrites)에서 나온 것으로 보이는 먼지들을 분리했습니다.
태양계 초기에는 탄소질 운석을 포함해 운석의 양의 지금보다 훨씬 많았으며 이들 중 상당수는 지구나 달에 충돌해 흡수됐습니다. 하지만 지구는 두꺼운 대기가 있어 상당수 탄소질 운석은 대기 중에서 타 버리거나 혹은 상당히 변형된 상태로 지구에 착륙했습니다. 반면 달의 대기가 없고 중력도 1/6 수준에 불과해 운석이 크게 변형되거나 손상되지 않고 지금까지 남아 있을 가능성이 높습니다.
연구팀은 수집한 먼지 샘플 가운데 철, 아연, 마그네슘 같은 다른 원소의 비율을 조사해 달이 아니라 탄소질 운석이 달에 충돌할 때 나온 먼지로 보이는 것을 분리했습니다. (사진) 그리고 이들을SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometer)로 상세히 조사해 탄소질 유기물 뿐 아니라 물 같은 휘발성 원소가 풍부하다는 점을 확인했습니다.
지구 궤도를 지나친 탄소질 소행성의 상당수는 사실 중력이 큰 지구에 충돌했다는 점을 생각할 때 생각보다 많은 양의 물이 혜성 대신 소행성으로 전달되었을 가능성도 있습니다. 그 비율이 얼마나 되는지는 물론 앞으로 밝혀야할 과제입니다. 아마도 지구의 물을 둘러싼 논쟁들은 앞으로 더 치열해질지도 모르겠습니다.
참고
https://phys.org/news/2025-10-side-moon-reveal-solar.html
Jintuan Wang et al, Impactor relics of CI-like chondrites in Chang'e-6 lunar samples, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2501614122
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