태양계 이야기 278 - 달에서 발견된 젊은 화산의 증거

 달 주변을 공전하면서 상세한 과학적 데이터를 수집 중인 나사의 LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) 가 달의 역사에 대해서 매우 흥미로운 데이터를 수집해 왔습니다. 애리조나 주립 대학의 사라 브래든 (Sarah Braden) 과 그녀의 동료들은 LRO 에 탑재된 두개의 고해상도 이미지 카메라인 LROC (Lunar Reconnaissance Orbiter Camera) 의 이미지를 분석해 불과 1 억년에서 5000 만년전의 화산 활동의 증거를 찾아냈습니다. 이것이 놀라운 이유는 달에서 화석 활동은 10 억년 전쯤 끝났다고 믿어져 왔기 때문입니다. 

(달에서 찾아낸 비교적 최근의 화산 지형  The feature called Maskelyne is one of many newly discovered young volcanic deposits on the Moon. Called irregular mare patches, these areas are thought to be remnants of small basaltic eruptions that occurred much later than the commonly accepted end of lunar volcanism, 1 to 1.5 billion years ago.

Image Credit: NASA/GSFC/Arizona State University)  

 어떤 천체가 얼마나 활발하게 화산 활동을 할 수 있는지는 내부의 열과 관련이 깊습니다. 대개는 지구처럼 큰 금속 코어를 가진 암석형 행성은 오랬동안 내부 열을 보존할 수 있을 뿐 아니라 방사선 원소를 많이 포함한 덕분에 그 붕괴열로 인해서 높은 온도를 유지할 수 있기 때문에 활발한 화산활동을 벌일 수 있습니다. 하지만 달과 같이 비교적 작고 가벼운 천체들은 그와 같은 호사 (?) 를 누릴 수 없죠. 목성의 이오처럼 강력한 조석 작용 때문에 내부에 열이 발생하는 상황이 아니라면 내부는 금방 식어버리게 마련입니다. 

 달의 표면에는 과거 화산 활동과 용암의 분출에 의해서 형성된 지형들이 존재하기 때문에 한 때 달 표면에서도 화산 분출이 있었다는 데는 과학자들 사이에서 이견의 여지가 없습니다. 문제는 과연 얼마나 빨리 내부가 식어서 화산 활동이 멈췄는지 입니다. 이번 연구는 그래서 흥미로운 데이터를 제시하고 있다고 하겠습니다. 

 연구팀은 LRO 데이터를 통해서 500 미터 지름에 불과하지만 분명히 현무암질 화산 분출의 최근 흔적들을 발견할 수 있었습니다. 연구자들은 달의 암석을 직접 채취하지는 못하지만 대신 크레이터의 흔적을 측정해서 그 연대를 간접적으로 측정할 수 있습니다. 이에 의하면 이 미니 화산들의 연대는 1 억년전에서 심지어 5000 만년 전의 것까지 존재했습니다. 지구를 향한 달의 앞면에서 연구자들은 이 흔적을 70 개나 발견했습니다. 

 이것이 의미하는 바는 달의 화산 활동이 10 억년전 갑자기 종료된 것이 아니라 서서히 감소해서 지금에 상태에 이르렀다는 것입니다. 비록 달의 내부가 식은 것은 사실이겠지만 내부에는 국소적으로 분출을 일으킬 수 있는 수준의 작은 마그마 챔버들이 존재하고 있다는 간접적인 증거이기도 합니다.

 나사의 LRO 프로젝트 과학자인 존 켈러 (John Keller, LRO project scientist at NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland) 는 이 발견이 그야말로 달에 대한 텍스트북을 다시 써야 할 (rewrite the textbooks about the moon) 라고 언급했고 역시 LROC 의 책임 연구자인 마크 로빈슨 (Mark Robinson, LROC principal investigator at Arizona State University) 은 향후 달 탐사에서 이 젊은 화산들이 중요한 목표가 될 것이라고 언급했습니다. 

 아무튼 실제로 최근에도 달에서 화산 분출이 있었다면 혹시 앞으로도 있을 가능성은 없을지 궁금해지는 소식이었습니다. 물론 설령 가능성이 있다고 해도 매우 드물게 발생할테니 우리가 살아있는 동안 보기는 어려울 수 있겠지만 말이죠. 이 연구는 Nature Geoscience 실렸습니다. 

 참고 

http://www.nasa.gov/press/2014/october/nasa-mission-finds-widespread-evidence-of-young-lunar-volcanism/#.VD0an_l_t8G