달에도 정말 물이 있나요?

달에도 정말 물이 있다고?

 

달 남극 분화구에서 결정적 물 발견/출처: NASA

달 남극 분화구에서 발견한 풍부한 물

 

지구를 수행성(水行星)이라 한다. 물을 품고 있는 행성이란 뜻이다. 지구 생명의 근원이 물로부터 나옴을 암시하는 명칭이기도 하다. 따라서 우주과학자들은 늘 지구가 아닌 외계에서도 물이 존재할거라 믿고 물을 찾는 작업에 심혈을 기울여 왔다. 반대로 근본주의 신앙인들은 물은 외계에는 절대 없으며 오직 우리 지구에만 존재하는 귀한 물질이라는 원칙을 버리지 않아왔다.

 

그런데 공기도 없고 물의 존재조차 불투명하던 지구의 위성 달에도 예상했던 것보다 훨씬 많은 양의 물이 존재하는 것이 밝혀졌다. 수년 전 과학전문지 『사이언스』(Science)는 "'달의 분화구 관찰과 관측위성'(Lunar Crater Observation and Sensing Satellite. LCROSS) '엘크로스(LCROSS)'가 실시한 달 표면 충돌실험에서 수집된 먼지더미를 분석해보니 달의 남극 근처 카베우스 크레이터(Cabeus crater)엔 약 41갤런(약 158리터)의 물이 존재한다"는 미 항공우주국(NASA)의 발표 내용을 보도한 적이 있다. 이는 실험 수개월 전 나사가 예상한 예측치였던 98리터보다도 약 58%나 많은 양이었다.

 

과학자들은 달에서 발견된 물이 얼음 알갱이 형태로 약간의 정수(淨水) 과정을 거치면 먹을 수도 있고, 수소와 산소를 분리해 우주선 연료로도 사용할 수 있다고 본다. NASA 측은 "아프리카 사하라사막(Sahara Desert)의 수분이 2~5%인 것에 비해 달의 남극 분화구 밑 수분은 5.6~8.5%에 달 한다"며 "이는 1000㎏당 45리터의 물이 있고 나아가 충돌 지점 주변 10㎞의 표토층 1m 안에 올림픽 규격 수영장 1500개를 채울 수 있는 물 38억 리터가 있음을 의미한다"고 밝혔다.

 

NASA 수석연구원 안토니 콜라프리트(Anthony Colaprete, LCROSS project scientist and principle investigator at NASA's Ames Research Center in Moffett Field, Calif.)는 "달의 남극 분화구 밑에는 우리가 예상했던 것보다 많은 양의 물이 존재한다"며 "그곳은 사하라 사막보다 더 습한 곳으로 보인다"고 했다. 미 항공우주본부의 수석 달연구 과학자 마이클 와르고(Michael Wargo, chief lunar scientist at NASA Headquarters in Washington)는 "우리가 찾은 얼음과 수증기는 솜털 같은 눈으로 덮인 먼지처럼 보였다"고 했다.

 

뉴욕 타임스(The New York Times)는 이를 근거로 "지구에 있는 사하라 사막보다 습한 이곳은 달의 기준에선 '오아시스'"라고 평가했다. 실험 물질에선 얼음과 수증기 이외에 일산화탄소와 이산화탄소, 암모니아, 나트륨, 은(銀), 칼슘, 마그네슘, 수은(水銀, Hg) 등도 발견됐다. NASA 측은 이 성분들이 수십억 년 전 혜성이나 소행성이 달에 충돌한 뒤 남극 등의 저온 지점에 쌓인 것으로 추정한다. 전문가들은 "달 표면에 상당량의 물이 발견됨에 따라 한동안 중단됐던 우주인의 달 탐사가 이른 시일 내에 재개될 수 있을 것"이라고 전망하고 있다.

 

나사는 달 표면 아래 물의 존재 여부를 알아보기 위해 7900만 달러의 비용을 들여 인공위성을 달과 충돌시켜 축구경기장 4분지 1 크기의 구멍을 만들었다. 달의 지표면 속에 얼음 층이나 물이 있다면 충돌 때 지표면으로 얼음조각이나 물이 튀어나올 것을 예상하고 달의 남극에 해당하는 카베우스(Cabeus) 분화구에 위성을 충돌시킨 것이다.

 

태양계 다른 행성과 위성에서도 발견되는 물의 흔적

 

위성인 달에 물이 있다면 행성인 화성이나 목성 그리고 토성 등에도 물이 존재할 거라는 쪽으로 시선이 자연스럽게 옮겨가게 된다. 물론 화성이나 목성, 토성의 위성들에도 마찬가지이다. 실제로 행성인 화성에서는 과거 물이 흐른 흔적이 속속 밝혀지고 있다. 또한 목성과 토성의 여러 위성들에게서도 물과 연관된 다양한 관측이 확인되고 있다. 심지어 크기도 작고 태양에 너무 가까워 물이 있을 거라고는 전혀 상상조차 할 수 없었던 태양에 가장 가까운 행성인 수성에서도 물의 존재가 확인되었다.

 

미 항공우주국(NASA)의 수성탐사선 메신저 호(MESSENGER)는 수성에 얼음의 형태로 많은 물이 존재하고 있음을 뒷받침하는 증거들을 최초 발견했다. 이들 증거가 발견된 지역은 항구적으로 햇빛이 들지 않는 수성 극지역의 분화구들이다.

 

나사는 중성자 분광계(MESSENGER's Neutron Spectrometer)를 이용한 수성 북극에서의 초과 수소(excess hydrogen)와 수성 레이저 고도계(Mercury Laser Altimeter, MLA)를 이용한 근적외선 파장에서의 수성 극지 퇴적물의 반사율(입사광과 반사광의 에너지 세기의 비) 그리고 MLA를 이용한 수성 표면의 실제 지형에 기초한 수성 북극지역 지표면과 지표면 근처 기온의 세부 모델을 검토하여 이 같은 결과를 얻었다. 수성은 자전축 기울기(the tilt of Mercury's rotational axis)가 거의 0에 가깝기 때문에 극지의 일부에서는 영구적으로 햇빛이 비치지 않는다.

 

이 때문에 과학자들은 수십 년 전부터 수성의 극지에 물이 얼음의 형태나 얼어붙은 휘발성 물질 상태로 갇혀 있을 가능성이 있다고 추정해 왔다. 이 같은 생각은 1991년 푸에르토리코에 있는 아레시보 전파망원경(the Arecibo radio telescope in Puerto Rico)이 수성의 극지에서 다른 지역에 비해 현저히 빛나는 부위(얼음이 반사될 때와 같은 전자파)를 발견하면서 그 가능을 한층 높여왔었는데 그 결정적 증거를 결국 찾아낸 것이다.

 

하나님은 항상 크신 분(Deus semper maior)

 

우주는 분명 우리 인간이 상상하는 것보다 훨씬 더 크고 넓으며 신기한 천체임이 속속 밝혀지고 있다. 그 우주를 향한 인간의 호기심의 끝은 어디일까? 하나님은 왜 그리 큰 우주 속에 지구의 모래알보다도 훨씬 많은 별들과 행성들을 만드신 것일까? 그저 성경이 말씀하시는 대로 단순히 징조와 일자와 사시와 연한을 이루려고 그 무수한 별들을 그렇게 만드신 것일까?

 

유한하고 미숙한 우리 인간들은 그 크신 창조주 하나님의 섭리와 계획을 함부로 판단할 수도 없고 그저 그 신묘막측하신 능력과 영광 앞에 머리 숙일 뿐이다. 두려워 말고 의심하지 말고 크신 하나님을 찬양하라! 하나님은 항상 크신 분이다! 과학의 틀이나 인간의 판단 속에 하나님을 가두는 속 좁은 그리스도인들이 제발 되지 말았으면 한다.

 

조덕영 박사(조직신학, 창조신학연구소 소장)