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지난해 6월 처음 채취한 뒷면 토양 분석
앞면보다 우라늄 높고 납은 적어
“운석 충돌로 마그마가 다시 녹은 탓” 중국의 무인 달 탐사선 창어 6호의 파노라마 카메라가 포착한 달 뒷면의 모습./중국 국가항천국(CNSA) 달 탐사 및 우주 공학 센터 
달의 뒷면은 앞면과 다른 방식으로 형성된 것으로 밝혀졌다.지난해 6월 중국의 달 탐사선 창어 6호가 세계 최초로 달 뒷면의 토양 샘플을 가져왔다.중국 연구진은 뒷면 토양이 앞면과 성분이 다르다는 점을 확인했다.이번 연구를 계기로 달 전체의 진화 과정에 대한 이해를 넓힐 수 있을 것으로 보인다.
중국 지질과학원과 산둥대 연구진은 “창어 6호가 최초로 달 뒷면에서 채취한 현무암을 분석해 앞면과 다른 지질 형성 과정을 거쳤음을 확인했다”고 국제 학술지‘사이언스(Science)’에 28일 밝혔다.
창어 6호가 수집한 현무암 조각 33개를 분석한 결과,토토똥머니사이트모두 티타늄 함량이 낮은‘저티타늄 현무암’으로,합법 토토사이트 더블유약 28억2300만년 전에 만들어졌다고 확인됐다.구성 성분과 형성 시기는 미국의 아폴로 탐사선이 가져온 현무암과 비슷했다.
이와 달리 달 뒷면 토양 시료는 앞면과 달리 칼륨(K),희토류(REE),인(P)이 풍부한 물질(KREEP)이 없었다.KREEP은 달 형성 초기에 마그마 바다가 결정화되는 마지막 단계에서 만들어진 잔여물이다.과거 앞면에서 가져온 달 토양에는 KREEP이 많았다.달 뒷면은 앞면과는 다른 화산 활동과 지질학적 역사를 가지고 있다고 볼 수 있다.
창어 6호 이전까지 반 세기 넘게 달 탐사는 앞면에 집중됐다.달은 자전과 공전 주기가 같아 지구에서 항상 앞면만 보인다.따라서 달 탐사선도 앞면에 착륙해야 통신을 하거나 관측하기 수월했다.달 앞면은 뒷면보다 표면이 평탄해 탐사선이 착륙하기에도 안전했다.
미국의 아폴로와 구소련 루나,중국 창어 5호 등이 가져온 달 앞면 토양 시료들은 달 마그마 바다 모델(LMO)을 설명하는 데 큰 역할을 했다.이 모델은 달이 생성된 직후 표면이 완전히 녹아 마그마 바다가 형성됐고,사다리사이트시간이 지나면서 마그마가 냉각돼 결정화가 일어났다고 본다.
하지만 달 앞면의 토양 시료만으로는 달 전체의 지질 역사를 이해하기엔 한계가 있었다.이번 연구진은 창어 6호 탐사선이 달 뒷면의 남극-에이트켄 분지에서 수집한 토양을 분석해 달 뒷면은 앞면과 다른 형태로 형성됐음을 확인했다. 창어 6호 착륙 지점./중국지질과학원 
연구진은 달 뒷면에서 일어난 현상을 밝히기 위해 현무암에서 우라늄과 납의 비율을 분석했다.달 뒷면 시료는 아폴로 탐사선이 가져온 달 앞면 시료보다 우라늄의 비율이 높았다.현무암을 형성하는 내부 맨틀이 달 앞면과 뒷면에서 화학적 구성이 달랐다는 점을 의미한다.
연구진은 분석 결과를 토대로 “달 마그마 바다 모델의 마지막 단계인 결정화 이후 남극-에이트켄 분지를 만든 운석 충돌이 일어나 달 내부 구조에 큰 영향을 미쳤을 수 있다”며 “충돌로 인해 달 뒷면의 맨틀이 녹으면서 휘발성 물질이 날아가고 납 성분이 감소했을 수 있다”고 설명했다.
연구진은 “이번 연구는 달 뒷면에 대한 이해를 확장하고,달의 초기 역사와 달 마그마 바다 모델에 대한 새로운 통찰을 제공한다”며 “향후 남극-에이트켄 분지 외 다른 지역에서도 토양 시료를 채집해 분석하면 달 전체의 지질학적 역사를 이해할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
참고 자료
Science(2025),DOI: https://doi.org/10.1126/science.adt3332
