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아폴로 14호 채취 암석 분석해보니, ‘달’의 나이는 45억1천만살!

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2017년 01월 12일 08:00 프린트하기

지난해 11월 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 연구진이 촬영한 슈퍼문. - UCLA 제공
지난해 11월 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 연구진이 촬영한 슈퍼문. - UCLA 제공

달(사진)의 나이가 기존에 알려진 43억~44억 년보다 많은 45억1000만 년이라는 주장이 나왔다. 1971년 유인 달 탐사선 ‘아폴로 14호’가 달에서 실어온 암석 샘플을 분석해 얻은 결과다.
 

멜라니 바르보니 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 교수팀은 미국 시카고대, 프린스턴대, 버클리 캘리포니아대 지질연대학센터와 공동으로 아폴로 14호가 가져온 달 샘플의 연대를 측정한 결과 달이 약 45억1000만 년 전에 생성된 것으로 추정된다고 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 11일자에 발표했다.
 

아폴로 14호는 미국항공우주국(NASA)이 달에 보낸 세 번째 유인 탐사선으로, 당시 우주비행사 3명이 달에서 42kg이 넘는 월석을 채집해 지구로 귀환했다.
 

연구진은 이 월석에서 추출한 지르콘 조각 14개 각각에서 연대를 측정했다. 지르콘은 우라늄(U-238) 등 소량의 방사성 동위원소가 들어 있어 방사선량이 절반으로 줄어드는 반감기를 이용해 생성 연대를 측정할 수 있다.
 

분석 결과, 각 조각에서 측정한 달의 나이는 약 45억1000만 년으로 모두 일치했다. 이는 지구를 비롯한 태양계가 생성된 지 6000만 년이 지난 시점이다. 바르보니 교수는 “태양계 생성 후 1억~2억 년 뒤 달이 생성됐다는 기존의 예상보다 더 빠른 것”이라고 설명했다.
  

멜라니 바르보니 로스앤젤로스 캘리포니아대(UCLA) 교수가 아폴로 14호가 달에서 가져온 암석 샘플에서 추출한 지르콘 조각을 들어 보이고 있다. 연구진은 연대 추정 결과 달의 나이가 기존 예상보다 많은 45억1000만 년으로 추정된다고 밝혔다. - UCLA 제공
멜라니 바르보니 로스앤젤로스 캘리포니아대(UCLA) 교수가 아폴로 14호가 달에서 가져온 암석 샘플에서 추출한 지르콘 조각을 들어 보이고 있다. 연구진은 연대 추정 결과 달의 나이가 기존 예상보다 많은 45억1000만 년으로 추정된다고 밝혔다. - UCLA 제공

바르보니 교수팀은 또 다른 근거로 지르콘 내부에 섞여 있던 ‘하프늄(Hf)’이란 광물질의 동위원소 비율을 들었다. 샘플로 사용했던 지르콘 속 Hf의 동위원소 비율이 매우 낮았고, 이 값은 태양계 생성 초기에 만들어진 광물과 비슷했다.
 

연구진은 여러 샘플에서 같은 결과를 반복적으로 얻어냈다는 점에서 이번 연구 결과에 큰 의미를 두고 있다. 바르보니 교수는 “이전에도 달의 나이를 측정한 적은 있었지만 실험마다 결과가 달라 신뢰도가 낮았다”고 말했다.
 

최영준 한국천문연구원 행성과학그룹장은 “이번 연구에 사용한 샘플이 달이 생성될 때 함께 만들어진 것인지, 아니면 소행성 등의 충돌로 유입된 것인지 등 새로운 주장에 대해서는 추가적인 검증이 필요할 것”이라고 말했다.
 

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