달 지진 원인 밝혀졌다....“달의 수축으로 인한 단층 형성”
달 지진 원인 밝혀졌다....“달의 수축으로 인한 단층 형성”
  • 김정은 기자
  • 승인 2019.05.18 10:17
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수축에 의해 단층이 형성되고 있는 달 (출처:NASA)
수축에 의해 단층이 형성되고 있는 달 (출처:NASA)

[데일리포스트=김정은 기자] 밤하늘을 비추는 달은 보름달부터 초승달까지 매일 변하는 신비로운 모습을 보여준다. 이처럼 변화무쌍한 달이 실제로도 지난 몇 억 년에 걸쳐 50m 정도 줄어들었다는 사실이 미항공우주국( NASA) 연구로 밝혀졌다. NASA는 이같은 달의 수축으로 단층이 형성돼 달에서 지진이 발생하고 있다고 밝혔다. 

◆ 아폴로계획을 통해 설치한 지진계가 지진 관측 

영국 과학 저널 '네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)'에 지난 13일 발표된 논문에 따르면 미국 스미소니언 국립항공우주연구소 연구팀은 아폴로 우주선 탐사 계획을 통해 달에 설치된 지진계의 관측 데이터를 분석했다. 

아폴로 16호 달탐사 당시 찰스 듀크 우주비행사의 모습 (출처:NASA)
아폴로 16호 달탐사 당시 찰스 듀크 우주비행사의 모습 (출처:NASA)

아폴로 11호가 남긴 지진계는 단 3주 만에 움직일 수 없게 되었지만 12호·14호·15호·16호가 설치한 지진계는 1969년부터 1977년까지 약 8년간 28회의 지진을 기록했다. 데이터에 따르면 달에서 발생한 지진은 모두 진원이 얕고, 이중 8회는 진원이 30km 이내에 집중되어 있다. 

지진 발생 시기를 분석한 결과 8회의 지진 가운데 6회가 달이 지구 중력의 영향을 받기 어려운 지구에서 가장 먼 궤도에 있을 때 발생한 것으로 나타났다. 

◆ 달 표면에 주름을 만드는 ‘충상단층(thrust faun)’의 형성 

지구 바닷물이 달의 중력을 받아 조석 간만의 차(기조력)가 발생하는 것처럼, 달도 지구 중력이 작을 때에는 지각 내부에서 수축이 일어나 표면이 붕괴된다.

LPO가 관측한 달 단층의 흔적. 달 표면이 주름 투성이인 것이 확인된다. (출처:NASA)
LPO가 관측한 달 단층의 흔적. 달 표면이 주름 투성이인 것이 확인된다. (출처:NASA)

그 결과 지각 일부가 인접한 표층부에 밀려 올라가 달 표면이 마치 건포도처럼 주름지는 ‘충상단층(thrust faun)’을 형성해 지진을 발생시킨다. 충상단층은 역단층 가운데 단층면의 경사가 45° 이하인 단층을 말한다.

이러한 단층의 움직임은 NASA의 달궤도정찰선(LRO) 관측에서도 입증되고 있으며, 지금까지 3500개 이상의 단층 흔적이 발견되고 있다. 

위 동영상은 NASA가 발표한 아폴로 17호의 착륙 지점이다. 동영상을 보면 단층 근처 절벽과 산사태와 유사한 지형을 확인할 수 있다. 

1972년 아폴로 17호 탐사에서 발견된 토러스 리트로우 계곡.사진상의 숫자가 단층운동으로 형성된 산사태 등의 흔적(출처:NASA)
1972년 아폴로 17호 탐사에서 발견된 토러스 리트로우 계곡.사진상의 숫자가 단층운동으로 형성된 산사태 등의 흔적(출처:NASA)

연구팀에 따르면 달은 수축과 지진을 반복한 결과 지난 몇 억 년 동안 50m 정도 작아졌다. 달의 단층 활동은 지금도 활발하게 발생할 가능성이 높다. 태양계 가운데 지구 이외의 지각 활동을 관측할 수 있는 기회가 될 향후 달 탐사 계획에 기대가 모아지고 있다.





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