아폴로 임무로 귀환된 달 표토 분석에서는 물, 이산화탄소, 헬륨, 아르곤, 질소 등 다양한 휘발성 물질이 확인되었습니다. 이 가운데 일부 성분은 태양풍에서 왔지만, 특히 질소의 양은 태양풍만으로는 설명하기 어렵다는 문제가 남아 있었습니다.
로체스터 대학교 연구팀은 Nature Communications Earth and Environment에 연구 결과를 발표했습니다. 연구진은 첨단 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 대기 입자가 지구에서 달로 이동하는 과정을 모델링했고, 두 가지 시나리오를 시험했습니다. 하나는 자기장이 거의 없고 태양풍이 강했던 초기 지구, 다른 하나는 강한 자기장과 약한 태양풍을 가진 현대 지구였습니다.
시뮬레이션 결과 상층 대기의 전하를 띤 입자들이 태양풍에 의해 떨어져 나와 지구 자기장 선을 따라 유도될 수 있으며, 일부 자기장 선이 우주로 멀리 뻗어 달까지 닿는 것으로 나타났습니다. 연구진은 이러한 '깔때기 효과'가 수십억 년 동안 작용하면 지구 대기의 미량 성분이 달 표면에 축적될 수 있다고 설명했습니다.
로체스터대 물리·천문학과 교수이자 레이저 에너지 연구소(LLE) 수석 과학자인 에릭 블랙먼은 달 표토의 입자 자료와 계산 모델을 결합하면 지구 대기와 자기장의 역사를 추적할 수 있다고 말했습니다. 박사과정 연구원인 슈브혼카르 파라마닉은 다양한 시대의 행성 진화와 대기 손실을 함께 검토하면 거주 가능성 형성에 대한 통찰을 얻을 수 있다고 덧붙였습니다. 연구는 부분적으로 NASA와 국립과학재단의 자금 지원을 받았습니다
- 달 표토에서 확인된 휘발성 물질: 물, 이산화탄소, 헬륨, 아르곤, 질소
어려운 단어·표현
- 휘발성 — 비교적 쉽게 기체로 변하는 물질휘발성 물질
- 태양풍 — 태양에서 나오는 입자들의 계속적인 흐름
- 자기장 — 자석이나 전류가 만드는 자기력의 공간지구 자기장
- 시뮬레이션 — 실제 상황을 계산으로 모사하는 방법
- 전하 — 전기적 성질을 가진 입자의 양전하를
- 깔때기 효과 — 입자가 좁은 경로로 모이는 현상
- 축적되다 — 오랜 시간 동안 조금씩 모여 쌓이다축적될
- 거주 가능성 — 인간이나 생물이 살기에 적합할 가능성
팁: 글에서 강조된 단어에 마우스를 올리거나 포커스/탭하면, 읽거나 들으면서 바로 간단한 뜻을 볼 수 있습니다.
토론 질문
- 달 표토에 지구 대기 성분이 축적되었다는 사실이 지구 대기 역사 연구에 어떤 도움을 줄 수 있을까요? 구체적으로 설명해 보세요.
- 초기 지구와 현대 지구의 자기장과 태양풍 차이를 비교한 시뮬레이션 결과는 어떤 의미가 있다고 생각하나요? 한두 문장으로 말해 보세요.
- 이 연구 결과가 향후 달 탐사나 거주 가능성 평가에 어떤 영향을 줄지 예를 들어 설명해 보세요.
