달 뒷면에서 발견된 새로운 단서: 달의 지질 활동은 여전히 진행 중?

오랫동안 과학자들은 달 표면 연구를 통해 달의 복잡한 지질학적, 진화학적 역사를 밝히고자 노력해 왔다. 특히 달의 '바다'라고 불리는 어둡고 평평한 지역, 즉 용암이 굳어 형성된 '월해'의 증거는 달이 과거에 상당한 압축을 경험했음을 시사했다. 과학자들은 달의 앞면에 있는 크고 둥근 능선들이 수십억 년 전에 일어난 수축으로 형성되었으며, 이후 월해는 휴면 상태에 접어들었다고 결론지었다.

그러나 최근 발표된 새로운 연구 결과는 달 표면 아래가 이전 생각보다 훨씬 역동적일 수 있음을 보여준다. 스미소니언 연구소의 두 과학자와 메릴랜드 대학교의 한 지질학자는 달 뒷면에 위치한 작은 능선들이 이전에 연구되었던 앞면의 능선들보다 훨씬 젊다는 사실을 발견했다. 이들의 연구 결과는 2025년 1월 21일 '행성 과학 저널'에 게재되었다.

 

메릴랜드 대학교 지질학과 조교 연구원인 재클린 클라크는 "많은 과학자들이 달의 대부분 지질 활동이 25억 년 전, 혹은 30억 년 전에 일어났다고 믿고 있다"고 말했다. 하지만 이번 연구 결과는 달의 지질 활동이 훨씬 최근까지도 이어져 왔음을 암시하며, 달의 진화 과정에 대한 새로운 해석을 가능하게 한다. 과거에는 달이 완전히 '굳어버린' 천체로 여겨졌지만, 이번 발견은 달 내부의 활동이 현재까지도 미세하게나마 지속되고 있을 가능성을 제기한다. 이는 달의 기원과 진화, 그리고 지구와의 상호작용에 대한 우리의 이해를 넓히는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

 

 

달 뒷면 소형 능선, 최근까지도 지질 활동 증거 보여줘

"하지만 우리는 이러한 지각 구조물들이 최근 10억 년 동안 활동적이었으며, 아마도 오늘날까지도 활동 중일 수 있다는 것을 확인했습니다. 이 작은 월해 능선들은 달의 시간 척도를 고려했을 때 비교적 최근인 약 2억 년 이내에 형성된 것으로 보입니다." 메릴랜드 대학교 지질학과 조교 연구원인 재클린 클라크의 말은 달의 지질 활동이 과거에 멈춘 것이 아니라 현재까지도 이어지고 있을 가능성을 시사한다.

연구팀은 첨단 지도 제작 및 모델링 기술을 사용하여 달 뒷면에서 이전에 알려지지 않았던 266개의 작은 능선을 발견했다. 이 능선들은 일반적으로 10개에서 40개씩 무리를 이루어 나타났으며, 32억 년에서 36억 년 전에 형성되었을 가능성이 높은 화산 지역에서 발견되었다. 연구진은 이 지역들이 달 표면에 잠재적인 약점이 있는 좁은 지역일 것으로 추정했다.

 

이 작은 능선들의 나이를 추정하기 위해 연구진은 '크레이터 계수'라는 기술을 사용했다. 크레이터 계수는 운석 충돌로 인해 생긴 구덩이의 개수를 세어 표면의 나이를 추정하는 방법이다. 기본적으로 표면에 크레이터가 많을수록 더 오래된 표면이며, 더 많은 크레이터가 축적될 시간이 있었기 때문이다. 연구진은 이 방법을 통해 작은 능선들이 주변의 다른 지형지물보다 훨씬 젊다는 것을 발견했다. 즉, 능선 주변의 다른 지형들은 크레이터가 더 많이 존재하여 더 오래되었지만, 능선 자체는 비교적 적은 크레이터를 가지고 있어 비교적 최근에 형성되었음을 의미한다.

클라크는 "기본적으로 표면에 크레이터가 많을수록 더 오래된 것이고, 표면이 더 많은 크레이터를 축적할 시간이 더 많습니다."라고 설명했다. 이러한 크레이터 계수법을 통해 연구진은 달 뒷면의 작은 능선들이 최근까지도 지질 활동이 일어났음을 보여주는 중요한 증거임을 밝혀냈다. 이는 달의 내부가 완전히 식어 굳어버린 것이 아니라, 여전히 미세한 활동을 지속하고 있음을 의미하며, 달의 진화 과정에 대한 새로운 시각을 제시한다.

 

 

 

달 뒷면 작은 능선, 최근 1억 6천만 년 동안 지질 활동 증거

달 뒷면의 작은 능선 주변에 있는 크레이터 수를 분석하고, 일부 능선이 기존 충돌 크레이터를 가로지르는 것을 확인한 결과, 이 지형들이 최근 1억 6천만 년 동안 지질학적으로 활발했다는 증거가 발견되었다. 연구자들은 이 능선들이 달의 점진적인 수축과 달 궤도 변화의 조합으로 인해 생성되었을 가능성이 높다고 본다. 달 뒷면의 능선은 달의 앞면에서 발견되는 능선과 구조적으로 유사하며, 이는 두 능선 모두 동일한 힘에 의해 생성되었음을 시사한다.

 

 

달 지진 활동과 미래 달 탐사 임무에 대한 시사점

아폴로 미션은 오래전에 얕은 월진을 감지했으며, 이번 새로운 연구 결과는 이러한 작은 능선들이 유사한 지진 활동과 관련되었을 수 있음을 보여준다. 달 표면 진화에 대한 더 많은 정보를 얻는 것은 미래 달 탐사 임무의 계획에 중요한 영향을 미칠 수 있다. 연구자들은 미래 달 탐사 임무에 지표 투과 레이더와 같은 도구가 포함되어 달 표면 아래 구조를 더 잘 이해할 수 있기를 희망한다. 달이 여전히 지질학적으로 역동적이라는 사실은 우주비행사, 장비 및 기반 시설을 달의 어느 곳에 배치할지 결정하는 데 매우 중요한 의미를 가진다.