[뉴스스페이스=이승원 기자] 중국 과학자들은 달의 앞면과 뒷면에서 충돌 크레이터 형성률이 본질적으로 일치한다는 사실을 처음으로 확인하여, 통합된 전 지구적 달 연대 체계 구축의 길을 열었다. 또 창어 6호 샘플을 사용한 연구진은 고대의 거대 충돌이 달의 내부를 재구성했다는 증거를 발견했으며, 이는 지구의 유일한 자연 위성이 두 반구에서 왜 그렇게 다르게 보이는지를 설명할 수 있다고 주장했다.

2월 5일(현지시간) Science Advances와 1월 Proceedings of the National Academy of Sciences에 발표된 이 연구 결과들은 달 뒷면에서 반환된 최초의 샘플을 활용해 달의 45억년 역사를 이해하는 데 획기적인 진전을 나타낸다는 평이다.
 

중국 창어-6호, 2024년 6월 달 뒷면 샘플의 비밀

china.org, aa.com, chinadaily.com, news.cgtn, sciencedaily, phys.org, cnsa.gov에 따르면, 중국 창어-6호가 2024년 6월 달 뒷면 아폴로 분지에서 반환한 1,935.3그램의 샘플은 달의 충돌 역사와 내부 구조를 재정의하는 결정적 증거를 제시했다. 이 샘플 중 현무암은 2,807 ± 300만년, 노라이트는 남극-에이트켄(SPA) 분지 형성 연대에 해당하는 4,247 ± 500만년으로 연대 측정되었다.

통합 달 연대기 모델 탄생

중국과학원 지질지구물리연구소 유에 종위(Yue Zongyu) 연구팀은 창어-6 샘플의 방사성 연대와 아폴로·루나·창어-5 미션 데이터를 통합해 수십 년 된 달 충돌 크레이터 연대기 모델을 정밀화했다. 이 모델은 앞면과 뒷면 충돌 플럭스가 본질적으로 일치함을 확인하며, 초기 충돌 사건이 급격한 변동(Late Heavy Bombardment)이 아닌 점진적 감소 추세를 따랐음을 입증했다.

구체적으로, 크레이터 직경 1km 이상 밀도 N(1) 값이 뒷면 데이터에서도 앞면 모델의 95% 신뢰구간과 완벽히 일치해 전 지구적 통합 연대기 체계 구축의 기반을 마련했다.

거대 충돌의 맨틀 흔적

같은 연구소 텐 헝치(Hengci Tian) 교수팀은 창어-6 현무암 4개 조각에서 고정밀 칼륨 동위원소(MC-ICP-MS) 분석을 통해 δ41K 값이 0.001 ± 0.028‰에서 0.093 ± 0.014‰(평균 0.038 ± 0.044‰)로 아폴로 샘플보다 무거운 특성을 확인했다. 이는 SPA 분지 형성 충돌로 인한 극심한 열과 휘발성 원소 손실을 가리키며, 행성 맨틀 진화에 대형 충돌이 미친 최초의 직접 증거로 평가된다. 이 과정에서 맨틀의 휘발성 고갈이 뒷면 화산 활동(마레)을 억제해 앞뒷면 비대칭을 설명한다.

과학적 파급 효과 확대

창어-6 샘플은 달 표면 연대 추정 정확도를 높여 태양계 다른 천체 표면 데이팅에도 적용 가능하며, 초기 충돌자 원천 논쟁(예: 행성 이주 관련)을 재점화할 전망이다. 중국국가항천국(CNSA)은 이 성과를 통해 달 탐사 데이터의 신뢰성을 강조하며, 후속 미션(창어-7·8)에 활용할 계획이다. 전문가들은 이 발견이 기존 Neukum 모델 대비 최대 0.34Ga 차이로 연대 보정 효과를 발휘한다고 분석했다.