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지구에서만 관측된다고 여겨진 '이것', 달에서도 발견됐다

중앙일보 2019.05.14 00:54
LRO가 확인한 달의 충상단층 중 한 곳. [사진 NASA·고다드우주비행센터·애리조나주립대학·스미소니언]

LRO가 확인한 달의 충상단층 중 한 곳. [사진 NASA·고다드우주비행센터·애리조나주립대학·스미소니언]

달 내부에서 수축 작용으로 표면의 충상(衝上·thrust) 단층을 따라 지각이 움직이면서 지진(moonquakes)이 일어난다는 연구결과가 나왔다. 그동안 지각 이동에 따른 지진은 지구에서만 관측되는 것으로 여겨져 왔다.
 
13일 미국 메릴랜드 대학에 따르면 이 대학 지질학 조교수 니컬러스 쉬머 박사가 이끄는 연구팀은 달에 설치한 지진계를 통해 얻은 자료와 달정찰궤도선(LRO)이 찍은 이미지를 결합해 분석·도출한 연구 결과를 과학저널 '네이처 지구과학(Nature Geoscience)'에 실었다.
 
달에 착륙한 아폴로 11호와 12, 14, 15, 16호는 각각 지진계를 설치해 1969년부터 1977년까지 모두 28차례에 걸쳐 규모 2~5의 진동을 탐지했다. 연구팀은 이 지진 자료들을 분석해 진앙을 정확히 파악한 뒤 LRO의 이미지를 대입한 결과, 적어도 8건 이상이 충상단층을 따라 지각이 움직이면서 생긴 지진일 가능성이 큰 것으로 나타났다고 밝혔다. 소행성 또는 운석 충돌이나 달 내부 깊은 곳의 요동에 의한 진동이 아니라는 것이다.
 
연구팀은 이 지진들의 진앙이 충상단층에서 30㎞ 이내에 있어 단층이 지진을 유발한 것으로 결론을 내리기에 충분하다고 설명했다. 연구팀은 또 1977년 이후는 지진 자료가 없지만 달에 여전히 지각 이동에 따른 지진이 발생하고 있을 가능성이 크다고 분석했다.
 
쉬머 박사는 "아폴로 자료에 기록된 상당수 지진이 LRO 이미지에서 나타난 충상단층과 매우 가까이서 발생했다는 점을 발견했다"며 "산사태나 바위가 굴러떨어져 있는 것과 같은 최근의 단층운동을 나타내는 지질학적 흔적이 있는 것으로 볼 때 지금도 활성단층일 가능성이 상당히 높다"고 밝혔다.
 
달은 내부 온도가 내려가 수축하면서 지각에 주름이 생기고 깨지며 수십미터 높이에 수킬로미터에 걸쳐 절벽이나 급경사의 단층을 형성한다. 지난 2009년부터 탐사 활동을 해온 LRO는 지금까지 이런 단층을 3500개 이상 촬영했다. 이 중 일부 경사면 바닥에서는 산사태 흔적이나 굴러떨어져 있는 바위가 발견됐다. 풍화작용이 이뤄지면 이런 지질학적 흔적이 검게 변하는데 일부는 밝은 상태를 유지해 비교적 최근에 지진이 발생했다는 것을 나타냈다. 또 바위가 굴러떨어진 후 작은 유성체 충돌 등으로 사라지지 않고 그대로 남아있는 것도 지진이 최근까지 이어지고 있다는 또다른 증거가 됐다.
 
연구팀은 LRO가 지난 10년간 촬영한 이미지 자료와 앞으로 찍을 이미지를 비교·분석해 달의 지진과 관련된 새로운 증거를 확보할 수 있을 것으로 기대했다. 또 새로운 달 탐사를 통해 첨단 지진계를 달에 설치함으로써 달의 지질구조에 관한 보다 다양한 지식을 확보할 수 있을 것으로 전망했다.  
 
김지혜 기자 kim.jihye6@joongang.co.kr
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