달에서 발생하는 작은 지진인 ‘월진(月震)’을 이용하면 달 표면 아래 숨어 있는 얼음을 찾을 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 연구진은 이 기술이 미래 우주비행사의 식수와 로켓 연료를 확보하는 데 도움이 될 뿐 아니라, 지구의 바다가 어떻게 만들어졌는지 밝히는 단서도 제공할 수 있다고 설명했다.
월진 소리로 숨은 얼음을 찾는다
미국 연구진은 월진이 얼음을 만났을 때 움직이는 방식이 달라진다는 점에 주목했다.
마른 흙에서는 진동이 천천히 지나가지만, 얼음이 섞인 곳에서는 진동이 2~3배 더 빠르게 이동한다. 또 일부 진동은 얼음에 부딪혀 메아리처럼 되돌아온다.
연구진은 이런 차이를 측정하면 달 표면 아래에 얼음이 있는지, 또 얼마나 많이 묻혀 있는지를 알아낼 수 있다고 밝혔다.
지금까지는 인공위성으로 달을 관측해 왔지만, 대부분 표면 가까운 곳만 확인할 수 있었다. 하지만 얼음은 더 깊은 곳에 숨어 있을 가능성이 있어 새로운 탐사 방법이 필요했다.
연구진은 달 흙과 비슷한 화산암을 얼려 실험하고, 컴퓨터로 월진이 얼음층을 통과하는 모습을 분석한 결과 모두 같은 특징이 나타나는 것을 확인했다. 따라서 실제 달에서도 지진계를 이용하면 숨어 있는 얼음을 찾을 수 있을 것으로 기대하고 있다.
달 얼음이 지구 바다의 비밀도 풀어줄까
달의 얼음은 미래 달 기지에 꼭 필요한 자원으로 꼽힌다. 얼음을 녹이면 식수를 만들 수 있고, 물을 분해하면 숨 쉬는 데 필요한 산소와 로켓 연료에 쓰이는 수소도 얻을 수 있다.
이렇게 되면 지구에서 물과 연료를 계속 실어 나를 필요가 줄어들어 장기간 달에서 생활하거나 탐사하는 것이 훨씬 쉬워질 수 있다.
연구진은 달 얼음이 수십억 년 동안 차가운 환경에 보존돼 왔기 때문에 태양계 초기에 물이 어떻게 이동했는지 보여주는 ‘시간 캡슐’ 역할을 할 수도 있다고 설명했다. 이를 통해 지구의 바다가 어디에서 왔는지 이해하는 데도 도움이 될 가능성이 있다.
이 기술은 조만간 실제 달에서 시험될 전망이다. 올해 말 중국의 창어 7호가 달 남극 인근에 지진계를 보낼 예정이며, NASA도 아르테미스 계획을 통해 월진 관측 장비를 설치할 계획이다.
연구진은 아직 달의 얼음을 직접 확인한 적은 없지만, 이번 연구를 통해 얼음을 발견했을 때 어떤 진동 신호가 나타나는지를 처음으로 예측할 수 있게 됐다고 설명했다.
성치훈 기자 / hello@sciencewave.kr
출처: ScienceDaily, “Moonquakes could reveal hidden water beneath the lunar surface”
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