(Derivative image. Giant zoom-in on lunar south pole's Haworth Crater. Credit: NASA )
거듭된 예산 삭감으로 달 탐사의 미래는 아직 불투명하지만, 그럼에도 언젠간 인류가 달에 진출해 영구적인 기지를 건설하게 될 것으로 예상합니다. 만약 인류가 달 기지를 건설하거나 기지를 넘어 도시를 건설할 경우 지구에서 모든 자원을 가져갈 순 없고 물 같은 주요 자원을 현지에서 조달해야만 합니다.
따라서 과학자들은 이전부터 달에 물이 있는 장소를 찾기 위해 노력해 왔습니다. 현재 가장 유망한 지역은 앞으로 아르테미스 임무에서 탐사할 달의 남극 지대입니다. 여기에는 태양빛이 영구적으로 도딜하지 않는 크레이터들이 있기 때문입니다.
2009년에 발사된 NASA의 달 정찰 궤도선(Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO))에 탑재된 라이먼 알파 매핑 프로젝트 (LAMP) 장비 의 관측 결과 일부 분화구에서 얼음으로 추정되는 물질의 흔적이 발견되었습니다. 그런데 이 얼음은 예상과 달리 불규칙적으로 분포되어 있었습니다. 왜 모든 분화구에 같은 양으로 분포하지 않는지는 설명할 수 없었습니다.
콜로라도 볼더 대학교 대기 및 우주 물리학 연구소(LASP)의 행성 과학자 폴 헤인(Paul Hayne)을 포함한 과학자들은 달에 물이 축적된 과정을 연구해 이 미스터리에 대한 단서를 얻었습니다.
이번 연구 결과 과학자들은 정확한 물의 출처를 밝혀내지는 못했지만, 몇 가지 가능성은 배제했습니다. 그중 하나는 거대한 혜성이 달 표면에 충돌하면서 물이 한꺼번에 달에 도달했다는 것입니다. 달의 얼음은 이런 패턴를 보이지 않고 있습니다. 대신 가장 오래된 크레이터에 가장 많이 분포하고 있다는 점을 확인할 수 있었습니다.
이에 대한 가장 그럴듯한 해석은 달이 약 30억 년에서 35억 년 동안 거의 끊임없이 지속적으로 물을 축적해 왔다는 것입니다. 연구팀에 따르면 달에 물이 축적된 것은 한 번에 일어난 대규모 사건이 아니라 수십억 년에 걸쳐 서서히 진행되었을 가능성이 높습니다.
연구팀은 달에 물이 존재할 수 있는 몇 가지 가능성을 제시했습니다. 먼 과거의 화산 활동으로 달 내부 깊은 곳의 물이 표면으로 올라왔을 수도 있고, 혜성이나 소행성을 타고 왔을 수도 있으며, 태양풍(태양에서 태양계로 흘러드는 대전 입자의 지속적인 흐름)을 통해 도달했을 수도 있다는 것입니다.
특히 태양풍을 통해 끊임없이 수소가 달에 쏟아지고, 그 수소 중 일부는 달 표면에서 광물 입자의 산소와 결합해 물로 변환되는 과정이 지속적으로 이뤄졌다면 크레이터 안쪽의 콜드 트랩에 이 물이 얼음 형태로 존재할 가능성이 있습니다.
예를 들어, 달의 남극 근처에 있는 하워스 분화구 (Haworth Crater) 30억 년 이상 햇빛에 가려져 있었을 가능성이 높습니다. 연구팀은 이곳이 많은 양의 얼음을 저장하고 있을 가능성이 가장 높은 곳이라고 보고 있습니다.
과학자들은 얼음을 함유하고 있을 가능성이 있는 달 표면의 크레이터에 대한 더 자세한 관측 자료를 수집해야 한다고 말했습니다. 연구팀은 이를 위해 달 소형 적외선 영상 시스템 (Lunar Compact Infrared Imaging System, L-CIRiS)이라는 새로운 장비를 개발하고 있습니다. NASA는 2027년 말 달의 남극 부근에 L-CIRiS를 배치할 계획입니다.
앞으로 여기서 더 정확한 정보가 얻어지면 실제로 달에서 충분한 물을 공급 받을 수 있는지 좀 더 명확해 질 것입니다.
참고
https://phys.org/news/2026-04-moon-narrows.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Haworth_(crater)
Nature Astronomy (2026). DOI: 10.1038/s41550-026-02822-9
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