과학기술
과학자들은 그동안 달에 상당량의 물이 존재할 것으로 추정하고 있었다.
태양빛이 전혀 도달하지 못하는 극지(poles) 주변 분화구 영구 음영지역에 얼음의 형태로 물이 존재하고 있다는 것.
27일 ‘사이언스’, ‘가디언’ 지 등 주요 언론에 따르면 이와 관련, 달에 상당량의 물이 존재하고 있다는 것을 말해주는 두 편의 연구 논문이 잇따라 발표됐다. 매우 구체적인 내용으로 많은 지역에서 대량의 물이 존재하고 있음을 말해주고 있다.
남한의 약 40%에 달하는 달 표면 분화구를 중심으로 대량의 물이 존재한다는 것을 확인해 주는 연구 결과가 잇따라 발표돼 달 유인기지 건설 프로젝트가 힘을 얻고 있다. 사진은 달의 308 분화구. ⓒNASA
달 표면에 많은 양의 물이 묻혀 있어
첫 번째 논문은 달 표면, 특히 남극 영구 음영지역으로 갈수록 양질의 물이 다량 존재하고 있음을 확인해 주고 있다.
미 항공우주국(NASA) 고더드 우주비행센터의 케이스 호니볼(Casey Honniball) 박사가 이끄는 연구팀은 보잉747을 개조한 항공기에 적외선 망원경을 장착한 천체 관측 프로그램 ‘성층권적외선천문대(SOFIA)’를 통해 수집한 달 관측 자료를 분석해왔다.
그리고 달 표면에서 반사하고 있는 태양빛 파장을 분석해 화학기호를 분석해냈으며, 달 표면에 많은 양의 물(H2O)이 존재한다는 결론에 도달했다.
물은 남극으로 갈수록 더 많아졌는데 지역에 따라 100~400ppm의 농도로 암석이나 토양 사이에 퍼져 있는 것으로 나타났다. 오픈 유니버시티의 행성 학자 마헤시 아난드(Mahesh Anand) 교수에 따르면 이는 ‘매우 많은(quite a lot)’ 양의 물이다.
아난드 교수는 “바다 밑에서 분출되고 있는 용암 속에 이 정도의 물 분자가 포함돼 있는데 온도와 기압이 적정 온도에 이를 경우 다량의 물을 산출할 수 있는 농도”라고 설명했다.
이전에 달 남극 주변에서 수화(hydration)의 흔적이 포착돼 보고된 바 있다.
그러나 3㎛(마이크로미터) 분광 신호여서 물 분자인지 수산기(OH) 화합물인지 단정하는 데 애를 먹고 있었다. 그러나 이번 연구 결과에서 6㎛의 확실한 물 분자 분광 신호를 포착함으로써 그동안의 논란을 잠재울 수 있게 됐다.
이번 연구 결과는 우주인들이 달 표면에 착륙했을 때 양질의 물을 다량 확보할 수 있다는 것을 말해주는 것이다. 또한 표면에서 채취한 물을 분해해 우주선의 연료, 혹은 호흡을 위한 산소를 산출할 수 있다는 가능성을 시사하고 있다.
논문은 국제 학술지 ‘네이처 천문학(Nature Astronomy)’ 지 26일 자에 게재됐다. 제목은 ‘ Molecular water detected on the sunlit Moon by SOFIA’이다.
분화구 중심으로 얼음 흔적들 대량 확인
두 번째 논문은 예상했던 것보다 훨씬 더 많은 지역에서 물이 발견되고 있다는 사실을 말해주고 있다.
콜로라도대학 천체물리학자인 폴 헤인(Paul Hayne) 박사 연구팀은 첨단 분석기술을 적용해 물이 있는 것으로 알려진 (태양빛이 닿지 않는) 극지 영구 음영지역의 크기와 분포 상황을 정밀 분석했다.
영구 음영지역이란 온도가 영하 163°C 아래로 내려가 있는 어두운 영역을 말한다. 과학자은 이곳에 있는 물이 운석이나 혜성, 기타 달 표면에 충돌한 기타 물질들로 인해 생겨난 것으로 추정해왔다.
처음에는 기화 상태였으나 낮은 온도로 인해 바위나 토양 속에 서리 모양으로 변화돼 보존돼 있는 것으로 판단하고 있었다.
폴 헤인 박사 연구팀은 그동안 촬영한 NASA 달정찰궤도선(LRO) 자료를 활용해 극지 영상을 첨단 기술로 정밀 분석했다. 그리고 물이 있는 지역이 얼마나 넓게 퍼져 있는지 수치로 산출해냈다.
서리 모습의 얼음은 운석 등과의 충돌로 깊게 파인 분화구를 중심으로 광범위하게 퍼져 있었다. 연구팀이 그 면적을 수치화해 집계한 결과 물이 존재하고 있는 지역이 약 4만 제곱킬로미터에 이르는 것을 확인할 수 있었다.
이는 미국 코네티컷 주(1만 4357 제곱킬로미터)와 매사추세츠 주(2만 7336 제곱킬로미터)를 합친 것에 달하는 수준이다. 한국으로 보면 남한 면적인 10만 210 제곱킬로미터의 약 40%에 해당하는 것이다.
연구팀은 이 지역에 얼마나 많은 양의 물이 흡수돼 있는지 분석하고 있는 중이다. 이 작업이 완료되면 달 기지에 거주하는 우주인들이 묻혀있는 얼음을 어떻게 채취해 사용할 수 있을지 추산하는 것이 가능해진다.
논문은 ‘네이처 천문학(Nature Astronomy)’ 지 26일 자에 게재됐다. 제목은 ‘Micro cold traps on the Moon’이다.
달에 상당량의 물이 존재한다는 잇따라 발표되면서 오는 2024년 달에 영구 기지(permanent outpost)를 건설하려는 미 항공우주국(NASA)은 크게 반기는 분위기다.
달에 우주인이 살 수 있는 기지를 건설할 계획인 NASA는 사람이 살 수 있는 양의 물을 확보할 수 있는지 관심을 기울여왔다. 또한 달 기지 운영 경험을 기반으로 화성 등 다른 행성에 기지 건설을 도모한다는 계획이다.
(6356)
- 이강봉 객원기자
- aacc409@hanmail.net
- 저작권자 2020.10.27 ⓒ ScienceTimes
관련기사
목록 보기전체 댓글 (0)
로그인후 이용 가능합니다.
-
우주기상 관측해 첨단무기 손상 막는다…군, 예보체계 개발 착수
군이 우주 기상 변화로 첨단·정밀무기 오작동을 최소화하고자 우주 영역에서의 기상 변화를 정확히 예측하는 체계를 개발하기로 했다. 방위사업청은 ㈜쎄트렉아이와 계약 체결을 시작으로 '우주기상 예·경보체계' 확보를 위한 본격적인 사업에 착수했다고 19일 밝혔다.
-
UNIST, ‘성호르몬 바꾸는 화학 반응’ 활성 중간체 최초 확인
울산과학기술원(UNIST)은 그동안 이론적 존재 가능성만 확인됐던 활성 중간체를 실험을 통해 최초로 확인했다고 19일 밝혔다. UNIST에 따르면 화학과 조재흥 교수 연구팀이 알데하이드 탈(脫)포밀화 반응의 활성 중간체인 '퍼옥시헤미아세탈 복합체'를 분리해내는 데 성공했다. 탈포밀화 반응은 알데하이드계 물질의 포밀기 부분이 분리되는 화학 반응이다.
-
더 세진 탄소중립 계획에 산업계 초비상…”현실성 낮아”
초안보다 더욱 강력한 2050 탄소중립 시나리오가 18일 사실상 확정되면서 산업계에 초비상에 걸렸다. 특히 확정안에 석탄발전을 중단하는 내용이 담기면서 발전사 등 에너지 업계가 직격탄을 맞게 됐다. 원가가 저렴한 석탄발전이 사라질 경우 전기요금 인상도 불가피할 전망이다. 자동차, 철강, 석유화학 등 주력 업종 역시 탄소 감축 목표 달성에 대한 부담이 크게 늘었다. 현실적인 목표 설정을 요청한 현장의 의견을 반영하지 않은 '과속 정책'이라는 게 업계의 지적이다.
-
부산대 연구팀, 물에서 산소·수소 동시생성 장치 개발
부산대 연구팀이 물에서 산소와 수소를 동시에 생성해낼 수 있는 전기분해 장치를 개발했다고 19일 밝혔다. 이번 연구는 차량용 배터리와 유사한 재료인 망간과 코발트를 사용해 전기자동차 폐배터리 문제 해결에 크게 이바지할 것이라고 연구팀은 설명했다.
-
“콩 자라면서 뿌리·토양 내 미생물 종류와 비율 달라진다”
콩이 자라는 단계에 따라 뿌리와 근권토양(뿌리둘레 2∼3㎜ 범위 토양) 내 미생물의 종류와 비율이 크게 달라진다는 사실이 연구를 통해 확인됐다. 농촌진흥청은 차세대 염기서열 분석기술로 콩 근권토양을 대량 분석한 결과 이같이 나타났다고 19일 밝혔다.
-
과기부·충남대병원, 코로나 예후 예측 솔루션 성능검증
과학기술정보통신부는 세종충남대병원과 함께 11월까지 세종생활치료센터에서 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 예후 예측 솔루션의 성능을 검증하기로 했다고 19일 밝혔다. 이 솔루션은 코로나19 입원환자의 초기 의료데이터를 인공지능(AI)으로 분석해 환자가 중증 이상으로 발전할 확률을 예측하고 의료진이 적절한 시기에 치료를 시작할 수 있도록 지원한다.
-
국립중앙과학관 “누리호 발사 순간, 온라인으로 함께”
국립중앙과학관은 한국형 발사체 '누리호'의 성공적 발사를 기원하기 위해 1차 발사 예정일인 21일 오후 '높이 높이 날아라! 누리의 꿈!' 온라인 생방송을 한다고 19일 밝혔다. 국립중앙과학관은 전세계 우주과학 기술 발전사, 대한민국 발사체 개발 역사 등을 설명하고 국민들의 누리호 발사 성공 기원 메시지를 소개한다.