언젠가 달에서 물을 마실 수 있다?

수십억 년 전, 여러 차례의 화산 폭발이 달에서 발생하여 수십만 평방 마일의 구체 표면을 뜨거운 용암으로 덮은 적이 있었는데요. 영겁의 세월에 걸쳐 그 용암은 오늘날 달의 얼굴에 친숙한 모습을 주는 검은 얼룩, 즉, 마리아를 만들었습니다. 이제 CU 볼더(CU Boulder)의 새로운 연구에 따르면, 화산이 달 표면에 또 다른 지속적인 영향을 남겼을 수 있다고 합니다. 즉, 달의 극에 점을 찍는 얼음판이며 일부 지역에서는 수십 또는 수백 피트 두께를 측정할 수 있습니다.

이번 달, 행성 과학 저널(Planetary Science Journal)에서는 관련 연구 결과를 발표했습니다. 연구원들은 컴퓨터 시뮬레이션 또는 모델을 사용하여 지구에 복잡한 생명체가 생기기 훨씬 이전에 달의 조건을 재현하려고 했는데요. 고대 달 화산이 엄청난 양의 수증기를 분출한 다음 표면에 가라앉아 달의 분화구에 여전히 숨어 있을 수 있는 얼음 저장고를 형성한다는 것을 발견했습니다. 그 당시에 인간이 살아 있었다면 달 표면의 낮과 밤의 경계 근처에서 그 서리의 한 조각을 보았을 것이라 예측할 수 있습니다.

연구의 공동 저자인 Paul Hayne은 이러한 발견은 물을 마시고 로켓 연료로 처리해야 하는 미래의 달 탐험가들에게 잠재적인 현상금과 다름없다고 말했습니다. APS 및 LASP 조교수인 Hayne은 표면 아래 5~10미터에 큰 얼음 판이 있을 수 있다고 합니다.

임시적으로 생성되는 대기

새로운 연구는 달이 과학자들이 한때 믿었던 것보다 훨씬 더 많은 물로 씻겨져 있음을 시사하는 증거를 추가로 제시합니다. 2020년 연구에서는 거의 6,000평방마일의 달 표면이 대부분 달의 북극과 남극 근처에서 얼음에 갇히고 매달릴 수 있다고 추정했습니다. 그 모든 물이 처음에 어디에서 왔는지는 불분명하다고 합니다.

화산은 그 중 큰 원인일 가능성이 있습니다. 행성 과학자는 20억년에서 40억년 전까지 달은 혼돈의 장소였다고 설명했습니다. 이 기간 동안 수만 개의 화산이 지표면을 따라 분출하여 거대한 강과 용암 호수를 생성했습니다. 오늘날 하와이에서 볼 수 있는 지형과 다를 바 없이 훨씬 더 거대합니다. 한 연구원의 말에 의하면 지구상의 거의 모든 분화를 왜소하게 만든다고 합니다.

이어서, 휴스턴에 있는 Lunar and Planetary Institute의 과학자들의 최근 연구에 따르면, 이 화산은 대부분 일산화탄소와 수증기로 구성된 우뚝 솟은 구름도 분출했을 가능성이 있습니다. 이 구름은 달 주위를 소용돌이치며 잠재적으로 얇고 수명이 짧은 대기를 생성합니다. 과연 쌀쌀한 가을 밤 이후에, 땅에 서리가 형성되는 것과 같은 대기가 달 표면에 얼음을 남길 수 있었을까요?

영원한 얼음

이를 알아내기 위해 LASP의 연구원들은 수십억 년 전, 달 표면에 몸을 싣기 시작했습니다. 연구팀은 달이 최고조에 달했을 때, 평균적으로 22,000년마다 한 번의 분출을 경험했다는 추정치를 사용했습니다. 그런 다음, 연구원들은 화산 가스가 어떻게 달 주위를 소용돌이치며 시간이 지남에 따라 우주로 탈출했는지 추적했습니다. 그리고 그들은 조건이 얼어 붙었을 수 있음을 발견했는데요. 이 그룹의 추정에 따르면, 화산에서 나온 물의 약 41%가 얼음으로 달에 응결되었을 가능성이 있습니다. 한 연구원은 "대기는 약 1,000년에 걸쳐 탈출했기 때문에 얼음이 형성될 충분한 시간이 있었다."라고 합니다.

실제로, 달에는 얼음이 너무 많아서 지구에서 서리의 광택과 두껍고 극지방의 만년설을 볼 수 있었습니다. 약 18조 파운드의 화산수가 그 기간 동안 얼음으로 응결되었을 수 있다고 추정되었는데요. 이는 현재 미시간 호수에 있는 것보다 더 많은 물입니다. 그리고 달에 존재하는 물의 대부분이 오늘날에도 여전히 존재할 수 있음을 암시합니다.

그러나 우주의 얼음 조각을 찾기가 반드시 쉬운 것은 아닙니다. 얼음의 대부분은 달의 기둥 근처에 축적되었을 가능성이 있으며 몇 피트의 달 먼지 또는 표토 아래에 묻혔을 수 있습니다. 이는 사람이나 로봇이 뒤로 물러나서 굴착을 시작하는 또 하나의 이유라고 합니다. 그래서 정말로 깊이 파고들어 그것을 찾아야 한답니다.