ㅣ데일리포스트=김정은 기자ㅣ'달에도 얼음이 있을까'라는 오랜 의문에 답을 찾은 것은 2018년으로, 실제로 달에 얼음이 존재한다는 사실을 확인했다.
미 항공우주국(NASA) 연구팀은 2024년 10월에 발표한 새로운 조사에서 궤도탐사 위성 루나 리커니슨스 오비터(LRO:Lunar Reconnaissance Orbiter)가 달 표면에 매립된 얼음을 발견했으며, "달 표면의 얼음 퇴적물은 지금까지 생각했던 것보다 상당히 광범위하다"라고 보고했다.
달에 얼음이 있다고 알려지기 시작한 것은 1990년대 중반이다. 그 후 다양한 조사와 연구가 이루어진 가운데 2018년 5월 일본 도호쿠(東北)대학을 중심으로 한 연구팀이 물이 생성에 필수적인 광물 '모거나이트'를 달 운석에서 발견했다는 논문을 발표했다. 연구팀은 이를 토대로 "달에 풍부한 물이 있었고, 일부는 저온인 지하에 얼음 상태로 존재할 가능성이 있다"고 추정했다.
또 2018년 8월에는 하와이 대학 연구팀이 '달의 극 지역 표면에서 물로 이루어진 얼음이 발견됐다'는 직접 증거를 제시한 연구 성과를 미국 국립과학원 회보(PNAS)에 발표했다. 이에 따르면 남극 지역은 얼음이 크레이터 부근에 집중적으로 모여있고, 북극은 넓지만 드문드문 얼음이 존재하는 것으로 확인됐다.
그리고 이번에 달에 존재하는 얼음에 대해 NASA가 새로운 조사 결과와 견해를 발표했다. 영국 물리학회 동료평가 전자저널 'IOP Publishing'에 게재된 연구에서는 달 남극 부근의 영구 동토 영역뿐만 아니라 남극 바깥쪽 남위 77도까지의 범위에 얼음 또는 물이 존재하는 것으로 나타났다.
이번 연구를 이끈 NASA 연구팀의 티모시 P 맥클라나한(T. P. McClanahan) 박사는 성명에서 "달의 얼음 퇴적량은 지금까지 추정한 것보다 광범위하게 퍼져있다. 영구 동토 지역의 빙상 부피를 정확하게 측정하거나 건조한 표토층 아래에 묻혔는지를 특정하기는 어렵다. 그러나 이번에 발견한 지역은 주변 지역과 비교해 적어도 약 5리터 더 많은 얼음이 존재한다"고 말했다.
아래는 달 영구동토 영역의 남위 80도 이북을 나타낸 것이다. 파란색이 물 또는 얼음의 분포로 광범위하게 분포되어 있음을 알 수 있다.
달에 수분이 존재하는 원인으로는 ▲혜성이나 운석이 오랜 세월에 걸쳐 반복적으로 충돌해 풍부한 물을 운반해 왔을 가능성 ▲달의 지하에서 자연적으로 수증기가 스며 나왔을 가능성 ▲ 태양에서 뿜어내는 극고온으로 전리된 입자인 태양풍 내 수소와 달 토양의 산소가 화학 반응해 형성된 과정 등을 생각할 수 있다. 직사광선에 노출된 표면은 얼음이 금방 사라지지만, 영구 동토 영역은 빛이 닿지 않는 혹한의 장소이기 때문에 오랜 세월에 걸쳐 축적된 물 분자가 남아 있다.
연구팀은 또 달궤도를 돌고 있는 RLO의 '달 탐사 중성자 검출기'를 통해 얼음 퇴적물의 중성자를 측정하고 있다. 맥클라나한 박사에 따르면 모든 얼음의 수소 농도가 같으면 면적에 따라 비례적으로 높은 수소를 검출할 것이라는 가설을 세워 분석한 결과, 실제로 면적이 큰 얼음일수록 많은 수소가 관측됐다.
2019년에 발표된 '아르테미스 계획'의 유인 달 탐사선은 달 남극 부근에 착륙할 예정이다. 그 이유 중 하나는 얼음을 채취하기 위해서다. 아르테미스 계획의 중요한 미션 중 하나는 2026년 아르테미스 계획 종료 후 확보한 얼음 샘플 성분을 구체적으로 분석하는 것이다. 따라서 달의 어느 범위에 어느 정도의 얼음이 분포하는가에 대한 조사는 중요한 의미를 가진다.