새 연구: 보이지 않는 마그마가 달의 소용돌이를 자화시킬 가능성

Seoul달 소용돌이는 달 표면에 있는 밝고 굽이진 자국들로, 집에서 망원경을 사용해 관찰할 수 있습니다. 이 밝은 줄무늬들은 수백 마일에 걸쳐 펼쳐져 있습니다. 그렇다면 왜 이들은 주변보다 밝게 유지되는 걸까요? 새로운 연구가 이에 대한 설명을 제시합니다.

달 소용돌이는 밝은 암석들의 부분으로서 자화된 상태입니다. 이 자화된 암석들은 태양풍의 입자들을 밀어내어 입자들이 주변의 암석에 충돌하게 만듭니다. 이 충돌로 인해 주변의 암석은 어두워지는 반응을 일으키지만, 소용돌이 안의 암석들은 여전히 밝게 남아 있습니다. 과학자들은 현재 달에 자기장이 존재하지 않는데도 어떻게 이러한 암석들이 자화되었는지에 대해 의문을 갖고 있습니다.

연구자들은 이 소용돌이들이 어떻게 자화되었는지에 대한 두 가지 주요 이론을 제시했습니다:

• 운석 충돌
• 지하 용암의 냉각

세인트루이스에 있는 워싱턴 대학교의 교수인 마이클 J. 크라우친스키는 지하 용암이 그 원인이라고 믿고 있습니다. 그는 이 이론을 검증하기 위해 팀과 함께 실험을 진행했으며, 그 결과는 Journal of Geophysical Research: Planets에 게재되었습니다.

연구팀은 다양한 공기 조성과 마그마의 냉각 속도가 일메나이트라는 광물에 어떤 영향을 미치는지를 연구했습니다. 그들은 이러한 조건이 일메나이트를 자성화할 수 있는지를 알아보고자 했습니다. 지구에서는 자성을 쉽게 띠는 자철석이 암석에 흔히 발견됩니다. 그러나 달에는 자철석이 없습니다. 대신, 일메나이트가 달에서 많이 발견됩니다.

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실험 결과 월면 환경에서 출발물질인 일메나이트가 철 금속 입자를 생성할 수 있음을 보여주었습니다. 이 입자들은 자화될 수 있습니다. 작은 입자일수록 표면적이 부피에 비해 크기 때문에 강한 자기장을 형성했습니다. 이로 인해 작은 입자들이 철 금속을 형성하기가 더 쉬워졌습니다.

크라프친스키는 지하의 고농도 티타늄 마그마가 자성을 띠는 물질을 생성할 수 있다고 생각합니다. 달 표본과 달 운석은 이러한 반응이 표면에서 발생할 수 있음을 암시합니다. 지하에서 식는 과정은 이러한 반응을 더욱 강하게 만들 수 있습니다. 따라서 숨겨진 마그마가 달의 소용돌이에서 관측되는 자기 효과를 유발할 가능성이 있습니다.

달의 소용돌이를 연구하면 달 표면의 역사와 과거의 자기장에 대해 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 행성의 표면이 주변의 우주와 어떻게 상호작용하는지를 보여줄 수 있습니다.

크라프친스키의 실험 방법은 현재 이 이론을 검증하는 가장 좋은 방법이지만, 아직 직접 굴착하여 이러한 반응을 관찰할 수는 없습니다. NASA는 2025년 루나 버텍스 미션의 일환으로 라이너 감마라는 달 지역에 로버를 보낼 계획입니다. 이 임무는 이러한 발견을 확인하는 데 중요한 데이터를 제공할 수 있습니다.

현재 우리는 주로 표면을 연구하면서 학습합니다. 다음 임무는 더 많은 정보를 제공할 수 있을 것입니다. 그때까지 우리는 실험과 모델을 사용하여 달의 특이한 특징들을 연구합니다.