아프리카에서 발견된 350억 년 된 달 암석, 달의 역사를 다시 쓰다

주사 전자 현미경을 사용하여 얻은 북아프리카 16286 표본의 이미지입니다. 이는 "후방산란 전자 이미지"라고 하며, 다양한 회색조는 암석을 구성하는 광물의 다양한 화학 조성을 강조합니다. 출처: 조슈아 스네이프 박사 / 맨체스터 대학교

2023년 아프리카에서 발견된, 독특한 화학적 특징을 지닌 23억 5천만 년 된 운석은 달의 화산 활동에 대한 우리의 이해에 큰 공백을 메워줍니다.

프라하에서 열린 골드슈미트 컨퍼런스에서 발표된 북서아프리카 16286 운석 분석 결과는 달의 내부가 어떻게 진화했는지에 대한 새로운 통찰력을 제공하며, 화산 활동이 장기간 지속되었다는 점을 강조합니다.

영국 맨체스터 대학 연구자들의 분석에 따르면, 달은 여러 단계로 달 화산 활동을 촉진하는 내부 열 생성 과정을 유지했다는 이론에 무게를 실어주고 있습니다.

납 동위원소 분석 결과, 이 암석은 약 23억 5천만 년 전, 즉 달 표본이 거의 남아 있지 않은 시기에 형성되어 지구에서 발견된 현무암질 달 운석 중 가장 어린 것으로 나타났습니다. 이 운석의 희귀한 지구화학적 특징은 이전 달 탐사선에서 발견된 운석들과는 확연히 다르며, 화학적 증거에 따르면 달 깊은 곳에서 분출된 용암류가 응고되어 형성되었을 가능성이 높습니다.

영국 맨체스터 대학교의 연구원인 조슈아 스네이프 박사는 골드슈미트 컨퍼런스에서 이 연구를 발표합니다. 그는 "샘플 회수 임무에서 채취한 달 암석은 우리에게 놀라운 통찰력을 제공하지만, 임무 착륙 지점 바로 주변 지역에만 국한됩니다. 반면 달 운석은 달 표면 어디에서나 발생하는 충돌 분화구로 인해 잠재적으로 분출될 수 있습니다. 따라서 이 샘플에는 우연한 행운이 있습니다. 우연히 지구에 떨어진 샘플은 우주 탐사라는 막대한 비용 없이 달 지질학의 비밀을 밝혀냅니다."라고 말했습니다.

비교적 큰 감람석 광물 결정을 함유한 이 암석은 감람석-피릭 현무암이라고 불리는 달 화산 현무암의 일종입니다. 이 암석에는 중간 수준의 티타늄과 높은 수준의 칼륨이 함유되어 있습니다. 이 연구는 암석의 특이한 연대 외에도, 암석 형성 당시부터 유지된 지구화학적 지문인 납(Pb) 동위원소 조성을 통해 이 암석이 달 내부의 우라늄 대 납 비율이 비정상적으로 높은 곳에서 유래되었음을 시사합니다. 이러한 화학적 단서는 달에서 지속적인 내부 열 생성이 가능했던 메커니즘을 규명하는 데 도움이 될 수 있습니다.

스네이프 박사는 "이 표본의 연대는 달 화산 역사에서 거의 10억 년에 달하는 공백을 메워주기 때문에 특히 흥미롭습니다."라고 말했습니다. "이 표본은 아폴로, 루나, 그리고 창어 6호 임무에서 채취한 현무암보다는 젊지만, 중국의 창어 5호 임무에서 가져온 훨씬 어린 암석보다는 오래되었습니다. 표본의 연대와 구성은 이 기간 동안 달에서 화산 활동이 계속되었음을 보여주며, 저희 분석은 방사성 원소가 오랜 기간에 걸쳐 붕괴하여 열을 생성함으로써 달 내부에서 지속적인 열 생성 과정이 있었음을 시사합니다."

"월석은 흔치 않기 때문에 다른 것들과 확연히 구별되는 독특한 모습을 발견하면 항상 흥미롭습니다. 이 특별한 암석은 달에서 화산 활동이 언제 어떻게 발생했는지에 대한 새로운 단서를 제공합니다. 달의 지질학적 과거에 대해서는 아직 밝혀지지 않은 것이 많으며, 표면에서 기원을 정확히 파악하기 위한 추가 분석이 진행되면 이 암석은 향후 샘플 채취 임무의 착륙 지점을 결정할 수 있는 중요한 단서가 될 것입니다."

311그램의 이 운석은 지구상에서 공식적으로 확인된 31개의 달 현무암 중 하나일 뿐입니다. 녹아내린 유리질 주머니와 맥을 가진 이 운석의 독특한 구성은 이 운석이 달 표면에 충돌한 소행성이나 운석의 충격으로 인해 튕겨져 나와 결국 지구로 떨어졌을 가능성을 시사합니다. 이러한 충격으로 인해 이 운석의 연대를 해석하기가 더욱 어려워졌지만, 연구진은 8천만 년 정도의 오차를 두고 운석의 연대를 추정합니다.

이 연구는 왕립학회의 자금 지원을 받았으며, 연구진은 올해 말에 심사평가를 거친 저널에 연구 결과 전문을 게재할 계획입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/07/250713031449.htm