태양계 이야기 1026 - 아폴로 시절 데이터가 밝혀준 달의 내핵 구조

(Diagram of the Moon's inner structureGéoazur/Nicolas Sarter)

달은 인류가 가장 먼저 직접 탐사선을 보냈을 뿐 아니라 사람를 보낸 유일한 천체입니다. 그런 만큼 많은 연구가 이뤄져 있지만, 아직도 모르는 부분이 많습니다. 대표적인 것이 달 내부의 핵의 구조입니다.

1969년에서 1972년까지 아폴로 프로그램이 진행될 때 우주 비행사들은 지진계를 포함해서 내부 구조를 들여다 볼 수 있는 여러 기기를 설치했으며 인공 지진을 유도하기 위해 일부러 부스터를 달 표면에 낙하시켰습니다.

1977년까지 얻은 자료를 통해 과학자들은 달 외핵이 액체 상태라는 사실을 확인했습니다. 방사선 동위원소 붕괴에 따른 열은 적지만, 지구의 중력에 의한 조석력으로 마찰이 생겨 열이 발생한 것입니다. 그러나 그 안에 있는 내핵의 상태는 잘 몰랐습니다.

프랑스 국립 과학원과 여러 협력 기관 (French National Centre for Scientific Research (CNRS), along with the Université Côte d'Azur, the Côte d'Azur Observatory, Sorbonne Université, and the Paris Observatory-PSL)의 과학자들은 아폴로 시절 수집한 데이터와 달의 공전 주기의 변동성, 그리고 새로운 모델을 통해 내핵의 구조를 분석했습니다.

연구팀에 따르면 내핵의 밀도는 거의 금속 철과 비슷한 수준으로 단단한 고체 상태입니다. 지름은 대략 500km 정도이고 질량은 달의 5% 수준입니다. 다시 말해 단단힌 금속 코어를 지닌 셈입니다.

이 연구 내용은 가까운 미래에 다시 검증할 수 있을 것입니다. 아르테미스 프로그램이 진행되면서 앞으로 달에 대한 연구가 활발히 진행될 것이기 때문입니다. 과연 최종 결론은 어떻게 나올지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/space/vintage-apollo-data-moon-solid-core/

https://www.nature.com/articles/s41586-023-05935-7

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