태양계 이야기 934 - 달의 극지방에 이산화탄소가 갇혀 있다.

(A view of the lunar south pole, where newly confirmed carbon dioxide cold traps are located, according to new research in Geophysical Research Letters. Future missions on the Moon may target this region to find out more about the resources that may exist there. Credit: NASA/GSFC/Arizona State University)

(A map of carbon dioxide cold traps on the Moon, with likely cold traps marked in purple hues. In these regions, temperatures dip below even the coldest temperatures measured on Pluto. Credit: AGU/Geophysical Research Letters)

달의 남극과 북극에 있는 크레이터에는 햇빛이 영원히 도달할 수 없는 영구 음영 지대가 있습니다. 이곳에는 혜성이나 혹은 화학 반응에 의해 생성된 물의 얼음이 존재한다는 증거가 있어 앞으로 자원 재취 및 탐사의 중요한 목표입니다.

행성 과학 연구소의 노르베르트 쇠고퍼(Norbert Schörghofer, a planetary scientist at the Planetary Science Institute)가 이끄는 연구팀은 이 영구 음영 지대에 물 이외에 이산화탄소의 얼음, 즉 드라이아이스도 있을 수 있다고 주장했습니다.

드라이아이스는 낮은 온도에서도 직접 기체로 승화되면서 사리질 수 있으나 달의 남극에 있는 영구 음영 지대의 온도는 60K 수준에 불과해서 가장 높은 온도에서도 이산화탄소가 고체로밖에 존재할 수 없는 환경입니다. 따라서 총 204㎢에 달하는 영구 음영 지대에 상당한 양의 이산화탄소가 존재할 수 있습니다.

지구 밖에서는 이산화탄소도 중요한 자원이 될 수 있습니다. 식물을 재배할 경우 광합성에 필요한 이산화탄소를 제공할 수 있고 수소와 결합해 메탄이나 다른 보관이 편리한 탄화수소 상태의 연료로 보관할 수도 있습니다. 물론 여러 가지 플라스틱 원료 등을 만들 수도 있습니다.

다만 정확한 양과 분포를 알기 위해서는 역시 직접 탐사가 필요합니다. 현재 추진 중인 무인 로버 탐사와 유인 탐사가 성공적으로 진행된다면 더 정확한 정보를 알 수 있을 것입니다. 미래 우주 개척 자원으로써 이산화탄소가 얼마나 있을지 궁금합니다.

참고

https://phys.org/news/2021-11-carbon-dioxide-cold-moon.html

Norbert Schorghofer et al, Carbon Dioxide Cold Traps on the Moon, Geophysical Research Letters (2021). DOI: 10.1029/2021GL095533

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