달의 극지방 그늘진 지역에만 물이 있을 것으로 알려졌으나, 달 전역에 물이 있을 수 있다는 증거가 나왔다. 미국 행성과학연구소 등 국제 연구팀은 달 표면의 스펙트럼을 분석하여 모든 위도에서 ‘물’과 ‘수산기(OH)’의 흔적을 발견했다고 발표했다.
이번 연구는 인도의 달 탐사선 ‘찬드라얀 1호’가 2008년과 2009년에 수집한 데이터를 활용했다. 해당 데이터에는 달에서 반사된 적외선 정보가 포함되어 있었으며, 그 스펙트럼이 물과 수산기의 특징과 일치했다. 특히 태양빛이 강하게 닿는 지역에서도 이러한 흔적이 확인되어 과학계의 관심을 모았다.
그동안 달은 메마른 사막처럼 보였지만, 이전 연구에서 극지방의 영구 음영 지역에 얼음 형태의 물이 존재한다는 사실이 밝혀진 바 있다. 그러나 이번 연구로 달의 모든 위도, 즉 적도 부근에서도 물의 흔적이 확인되면서, 달의 수자원 분포에 대한 기존 인식에 변화가 생겼다.
연구팀은 달의 암석과 토양에 포함된 광물에 물과 수산기가 결합되어 있으며, 이는 운석 충돌로 지하 깊은 곳의 수분이 많은 암석이 표면으로 드러나기 때문이라고 설명했다. 하지만 이러한 물은 영구적인 것이 아니며, 태양풍에 의해 수백만 년에 걸쳐 서서히 파괴되고 수산기만 남게 된다.
수산기는 태양풍의 양성자가 달 표면의 규산염을 파괴하면서 생성된다. 연구를 이끈 로저 클라크 박사는 “달 표면은 지질학적으로 복잡하며, 지하에는 상당한 양의 물이 존재하고 표면층에는 수산기가 분포한다”고 밝혔다.
이번 연구는 달의 두 가지 미스터리를 푸는 데도 도움을 주었다. 첫째, 달 표면에서 물이 이동하는 것처럼 보이는 현상은 휘석의 스펙트럼이 태양빛의 각도에 따라 변하기 때문으로 확인됐다. 둘째, 달 표면의 독특한 소용돌이 무늬는 수분이 적고 휘석이 많은 지역에서 발견되었는데, 이는 기존의 소용돌이 무늬가 침식되어 남은 흔적일 수 있다는 것이다.
이 결과는 향후 달 탐사와 자원 활용에 큰 변화를 가져올 수 있다. 특히 적도 부근에서도 물을 확보할 수 있다면 우주비행사들의 활동 범위가 넓어지고, 달 기지 건설 등의 계획이 현실화될 가능성이 높아진다. 이번 연구 결과는 2024년 9월 16일 자 ‘더 플래니터리 사이언스 저널(The Planetary Science Journal)’에 게재되었다.