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달 속살 지도 만든다





일본 '가구야' 달 탐사에 한국도 공동 참여


달 표면에서 어두워 보이는 부분은 계수나무와 토끼가 아니라 옴폭 들어간 지형으로 ‘달의 바다’로 불린다. 하지만 이곳이 거대한 운석이 달에 충돌해 생긴 것인지 대규모 화산활동으로 생긴 것인지는 아직 밝혀지지 않았다.

달 지도를 만들어 이러한 비밀을 밝히려는 것이 일본 항공우주국(JAXA)의 달 탐사 계획인 ‘셀레네(일본명 가구야)’의 목표 중 하나다. 19일 한국지질자원연구원에서 열린 ‘국제행성지질워크숍’에서는 한국과 일본 과학자들이 셀레네-1 달 탐사 계획을 이용한 달 지도 제작에 대해 논의했다.



셀레네 계획은 달 궤도를 도는 인공위성을 띄워 달 표면을 관측하는 ‘셀레네-1’과 탐사로봇을 보내 정밀 조사를 하는 ‘셀레네-2’로 나뉜다. 달 궤도 위성에는 달 표면에서 방출되는 감마선을 측정하는 계측기가 실린다. 달에서 나온 감마선을 분석하면 표면의 성분을 알 수 있기 때문이다. 이 분석에 한국지질자원연구원 원천지질과학연구실 김경자 박사가 참여하고 있다.

달의 감마선은 태양이나 태양계 밖 우주에서 오는 고에너지 입자인 ‘우주선’에 의해 생성된다. 우주선이 달에 닿으면 중성자를 방출하는데 이 중성자가 달 표면의 물질과 부딪히면 성분에 따라 다양한 파장의 감마선이 튀어나온다. 감마선을 분석하면 역으로 달 표면의 물질을 알 수 있다.





김 박사는 “감마선은 먼 거리까지 전파되기 때문에 고도 100km 달 궤도를 도는 셀레네 위성은 물론 고도 389km 궤도를 도는 화성탐사위성에도 적용할 수 있다”고 설명했다.

달은 지구와 달리 강이나 바람이 없어 풍화작용이 거의 일어나지 않는다. 오래전 화산활동으로 생성된 지표도 속에 있는 성분과 큰 차이가 없다는 의미다. 이런 특성은 달 바다의 기원을 알아내는 데 중요한 실마리가 된다.

넓은 바다 지역이 어떤 성분으로 이뤄졌는지 밝히면 화산활동으로 내부에서 분출된 물질인지 운석 등 외부에서 들어온 물질인지 알 수 있다. 김 박사는 “표면 분석을 통해 달의 내부를 들여볼 수 있다면 달에 매장된 지하자원의 분포를 담은 지질도도 작성할 수 있을 것”이라고 말했다.



한·일 국제협력과제인 ‘가구야 달 탐사, 감마선을 이용한 달 표면 환경 연구’는 올해 7월부터 시작됐다. 김경자 박사는 “2013년 진행되는 셀레네-2 탐사에서도 한국이 감마선 분석을 담당할 예정”이라고 밝혔다.

 

 

 

 



전동혁 동아사이언스 기자 jermes@donga.com



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