중국 무인 탐사선, 달 표면달에 물 존재 사실 증거 확보

달에 물이 존재하는 것을 처음으로 현장 조사를 통해 입증

광물학 분광계를 통해 달의 표면 분석

[위즈덤 아고라 / 김현동 기자] 2022년 1월 7일, 중국과학원 산하 지질·지구물리학연구소는 과학 저널 ‘Science Advanced’에 달 표면의 흙과 암석에서 물이 발견됐다는 것을 밝혔다. 

논문에 의하면 중국은 무인 달 탐사선 ‘창어 5호’를 쏘아 올려 2020년 12월 달에 도착해 달의 표면 분석을 진행해왔다. 착륙선에 설치된 광물학 분광계를 통해 달의 암석과 흙을 분석했고 그 결과 흙과 암석 내 물 함유 비율이 120 ppm에서 180 ppm 사이로 나왔다. 120 ppm은 흙 1t당 120g의 물이 들어있다는 것을 말한다. 

스펙트럼은 빛을 파장에 따라 분해하여 나열한 것으로 분광기를 통해 구할 수 있다. 모든 파장을 지닌 태양광을 분광기를 통해 분석할 경우 연속 스펙트럼이 나온다. 선 스펙트럼은 흡수 스펙트럼과 방출 스펙트럼으로 나뉘는데 연속 스펙트럼의 빛(태양빛)을 저온의 기체에 통과시키면 흡수 스펙트럼, 고온의 기체에 통과시키면 방출 스펙트럼이 나온다. 각 원소마다 나오는 선 스펙트럼은 다르며 이러한 점을 통해 원소뿐만 아니라 물질 또한 파악이 가능하다.

분광계란 빛을 발사 및 분산을 시켜 스펙트럼을 만들고 각 파장의 스펙트럼 강도를 측정하는 장치로 빛의 파장에 따른 에너지를 측정한다. 분광계를 사용해 달의 표면에 있는 물질들의 원소를 파악하고 이를 통해 물이 있다는 것을 연구진들이 발견한 것이다.

2018년, 미국 항공우주국(NASA)은 달의 극지방 주변의 분화구에서 얼음이 있다는 것을 발견했으며 2020년에는 달 표면에 물 분자가 있다는 것을 ‘소피아’라는 항공적외선망원경을 통해 발표했다. 이 적외선 망원경을 통해 물 분자의 특정 색상이 포착한 것이다. 과거 메마른 달에 물이 존재한다는 것을 발표했지만 현장에서 조사를 통해 물의 존재를 입증한 것은 이번이 처음이다.

중국 연구진은 물 분자가 태양풍을 통해 생기게 됐다는 것을 예측하고 있다. 태양풍으로 인해   우주에 있는 수소 입자가 달의 표면에 도달하게 되고 달의 토양에 있는 산소를 포함한 미네랄과 화학적 반응을 일으켜 물이 생성되었을 거라는 추측이다.