달 뒷면 땅속이 처음으로 드러났다

중국 위투2호 데이터 분석 결과
39억년 전 형성된 남극 분지서
지하 40미터까지 3개 지층 확인
최소 5번 화산활동·소행성 충돌
올해 말엔 달 표본 수집선 발사

위투 2호가 이동하면서 보내온 데이터를 토대로 재구성한 달 뒷면의 표토 지층.

2019년 1월 사상 처음으로 달 뒷면에 착륙한 중국 창어 4호의 무인 탐사로봇 위투(옥토끼) 2호가 보내온 달 뒷면의 지질학적 특성을 분석한 결과가 나왔다.

창어 4호가 착륙한 에잇킨분지는 39억년 전 형성된 곳으로 폭이 2500km에 이른다. 태양계에서 가장 큰 충돌분지다. 창어4호는 이 분지 안에 있는 폭 186km의 폰카르만 분화구 평원에 착륙했다. 과학자들은 이곳의 지질 특성을 분석하면 태양계 초기의 소행성 충돌이 지구와 다른 내행성들에 어떤 영향을 끼쳤는지를 알 수 있는 단서가 나올 것으로 기대하고 있다.

위투 2호는 탑재된 땅속탐사레이더(GPR) 장치로 땅속 지형을 파악했다. 이 장치는 땅속 40미터 지점까지 탐사할 수 있다. 이는 2013년 12월 달 앞면에 착륙했던 창어3호의 2배다.

중국과 이탈리아 과학자들은 레이더가 보내온 전자기파를 분석한 결과, 이곳의 표층은 화산 활동과 소행성 충돌의 영향으로 땅속 물질이 분출돼 솟아오르면서 3가지 층을 이루고 있음을 확인했다. 맨 위층인 표면에서 지하 12미터까지는 균질한 크기의 돌 가루 모양 물질들이 있다. 여기서 지하 24미터까지인 중간층에는 이보다 더 작고 더 큰 암석들이 뒤섞여 있다. 지름 0.2~1미터 사이에서 다양하게 분포돼 있다. 그 아래 지하 40미터까지는 더 거칠고, 더 가는 물질들이 섞여 있다. 암석 수는 더 적었다. 크기가 클수록 좀 더 표면에 가까웠다. 레이더에 투명하게 보인 곳은 대부분 미세한 흙 입자들로 추정된다고 연구진은 밝혔다.

덩어리가 큰 암석들은 작은 것들보다 상대적으로 더 가까운 분화구에서 왔을 것으로 연구진은 짐작했다. 연구진은 이 지역의 표층 물질들은 적어도 4~5번 충격을 받아 생긴 파편들이며, 아마도 지하 80미터 이상까지 이런 물질들이 깔려 있을 것으로 추정했다.

창어 4호에서 바라본 무인 탐사로봇 ‘위투 2호’. 중국 국가항천국 제공

나사 고다드우주비행센터의 대니얼 모리아티 연구원은 "달 표면은 화산 활동과 소행성 충돌이라는 두 가지 큰 과정을 겪었다"며 "창어 4호의 착륙지점은 화산 활동이 일어난 뒤 외부와의 충돌이 있었던 곳"이라고 말했다.

이번 분석 결과는 위투 2호가 첫 두달간 보내온 데이터를 토대로 한 것으로, 국제 학술지 <사이언스 어드밴시스> 26일치에 실렸다. 위투 로버는 착륙한 곳에서 수백미터를 이동하며 여전히 정상 작동중이다.

중국은 올해 말에는 달 토양 표본을 수집해서 돌아올 창어 5호를 발사할 계획이다.

곽노필 선임기자 [e-mail], ▶곽노필의 미래창 바로가기