미국 연구진이 25일(현지 시간) 달의 둘레가 45미터 이상 줄어들었다고 플래닛터리 사이언스 저널에 발표했다. 지난 수억 년 동안 달의 핵이 냉각되면서 크기가 작아졌다는 것이다. 과학자들은 수축으로 달 지진의 위험성도 발생한다고 분석한다.

미 항공우주국(NASA), 스미스소니언, 애리조나 주립대, 메릴랜드 대학 합동 연구진은 달이 지속해서 수축하며 남극 표면이 변하는 현상을 발견했다. NASA가 아르테미스 3호 탐사선을 파견할 지역의 지형도 바뀐 것으로 파악된다. 

달이 수축하는 과정에서 지각들이 서로를 밀어붙이며 단층이 형성된다. 달 단층대는 종종 지진 활동을 동반한다. 연구진은 컴퓨터 모델링 작업으로 달 지형의 위험성을 분석했다. 50년전 아폴로 지진계가 달에서 측정한 지진 자료로 조사한 결과 일부 지형은 지진에 취약한 상태였다. 

논문의 공동 저자 토마스 워터스 국립 항공우주박물관 명예 과학자는 "우리의 모델링은 남극 지역에서 강한 지반 흔들림을 일으킬 수 있는 달 지진이 기존 단층의 미끄러짐 현상이나 새로운 추력 단층의 형성으로 발생할 수 있다고 밝힌다"라며 "달에 건설할 영구 전초기지의 안정성과 위치를 계산할 때 추력 단층의 분포, 활성화 가능성 및 지속적인 수축으로 발생하는 새로운 단층 형성 가능성을 고려해야 한다"고 말했다. 

달 지진은 지각표면의 약 160킬로미터 깊이에서만 발생한다. 인간이 만든 구조물과 탐사 장비를 손상할 수 있을 만큼 강한 것으로 알려져 있다. 연구진은 달에서 규모 5.0 수준의 지진이 발생할 수 있다고 분석했다. 또한 지구에서 지진의 지속시간은 몇 초에서 몇 분가량이지만 달 지진은 몇 시간을 넘어 오후 내내 지속될 수 있다. 

논문의 공동 저자 니콜라스 슈머 메릴랜드 대학교 지질학자 "달 표면은 자갈과 먼지로 이루어진 건조한 땅이라고 생각하면 된다"며 "수십억 년에 걸쳐 달 표면은 소행성과 혜성에 부딪혔고, 각진 파편들이 충돌로 인해 끊임없이 튀어나왔다"고 설명했다. 이어 "그 결과, 충돌로 재가공된 표면 물질들은 미크론 크기에서 바위 크기까지 다양하며 상호 간 느슨하게 연결되어 있다"며 "퇴적물로 인해 흔들림과 산사태가 발생할 가능성이 매우 높다"고 정리했다.

연구진은 달 탐사에 위험한 지점을 찾아내기 위해 지도측정 과정을 지속할 계획이다. NASA는 2026년 9월 유인 달 착륙을 기획하고 있다. 슈머는 "유인 아르테미스 탐사선의 발사 날짜가 가까워질수록 우주비행사, 장비, 인프라를 최대한 안전하게 보호하는 것이 중요하다"며 "이 연구는 달의 지진 활동을 더 잘 견딜 수 있는 구조물을 설계하거나 정말 위험한 지역으로부터 사람들을 보호하는 등 달에서 우리를 기다리는 위험에 대비하는 데 도움이 된다"고 말했다. 

※이 기사는 popsci.com 원문을 바탕으로 작성됐으며, 번역은 파퓰러사이언스코리아 소속 기자가 도왔습니다.

/ 글 Laura Baisas 기자 & 육지훈 기자