달의 기원과 테이아: 새로운 동위원소 증거 ^{CEFR B2}

새로운 연구는 동위원소 분석과 시뮬레이션을 결합해 달을 만든 충돌체인 '테이아(Theia)'의 기원을 규명하려 했습니다. 연구진은 시카고 대학교, 막스플랑크 태양계연구소, 홍콩대학 소속으로, 결과는 학술지 Science에 실렸습니다. 책임저자 티모 홉프는 연구 결과가 지구와 테이아의 구성 성분 대부분이 태양계 내부에서 기원했음을 가장 설득력 있게 보여 준다고 밝혔습니다.

연구진은 지구 암석, 아폴로 임무로 가져온 여섯 개의 달 시료, 그리고 태양계의 다양한 영역에서 채집된 운석을 분석했습니다. 철(Fe) 동위원소에 대한 정밀 측정값을 얻고 이를 크롬, 칼슘, 티타늄, 몰리브데넘, 지르코늄 등의 기존 동위원소 데이터와 결합했습니다. 해당 연구실은 매우 작은 동위원소 차이를 높은 정밀도로 측정하는 기법을 개발해 왔습니다.

또한 연구팀은 행성 내부에서 금속이 이동하는 방식을 모사하는 모델을 사용했습니다. 초기 지구의 상당한 철과 몰리브데넘이 충돌 이전에 핵으로 가라앉았을 가능성이 크며, 이 때문에 현재 맨틀과 지각에 있는 철의 일부는 테이아 기원일 수 있습니다. 시뮬레이션을 통해 측정된 동위원소 비율과 일치하는 테이아 구성을 탐색한 결과, 테이아는 지구보다 태양에 더 가까운 곳에서 형성됐을 가능성이 높았습니다. 테이아의 조성과 가장 잘 맞는 운석 그룹은 태양 주변 영역에서 유래한 것으로 보였습니다.

니콜라스 도파스는 초기 태양계의 충돌을 '우주적 당구 놀이'에 빗대며 지구가 이웃의 공격을 받았고, 그 충돌이 달을 만들면서 지구의 기울기와 기후 안정에 중요한 역할을 했을 것이라고 설명했습니다. 연구비는 NASA, National Science Foundation, US Department of Energy, Deutsche Forschungsgemeinschaf, 그리고 European Research Council에서 지원되었으며 출처는 University of Chicago입니다.