월면에서 물을 만드는 새로운 메커니즘

지구 자기권에서 나온 전자가 광물을 분해함으로써 월면에서 물이 생성된다.

우주 공간에서 지구 자기장의 영향이 미치는 범위를 ‘자기권’이라 한다. 지구의 밤 쪽 자기권은 ‘태양풍’에 의해 꼬리와 같은 형태(꼬리 부분)를 형성하고 있다. 태양풍이란 태양이 방출하는 전기를 띤, 에너지가 높은 입자의 흐름이다. 지금까지의 연구를 통해 태양풍이 월면의 광물을 분해함으로써 달에서 물이 생성되는 것이 알려져 있었다. 단 꼬리 부분이 들어 있는 자기권에는 태양풍을 차단하는 효과가 있다. 그래서 달이 자기권 꼬리 부분에 있는 동안은 월면에 태양풍이 닿지 않아 월면에서의 물 생성량이 대폭 감소할 것으로 생각되었다.

미국 하와이 대학교의 리수아이(Shuai Li) 박사 연구팀은 인도우주연구기구의 달 탐사선 ‘찬드라얀 1호’가 얻은 관측 데이터로부터 월면의 수분량 변동을 분석했다. 분석 결과 달이 자기권 꼬리 부분에 있는 동안에도 달의 수분량이 바뀌지 않았다. 이것은 달이 자기권 꼬리 부분에 있는 동안에는 태양풍이 아닌 또 다른 물의 생성 메커니즘이 월면에서 작용할 가능성을 시사한다.

연구팀은 자기권 꼬리 부분의 플라스마 시트라는 영역에 주목했다. 이 영역에는 높은 에너지를 가진 전자가 들어 있어 태양풍처럼 광물을 분해해 물을 생성할 가능성이 있다. 앞으로의 관측과 실험이 기대된다.

출전: Nature Astronomy, 2023년 9월 14일
출처: 뉴턴 2023-12