44억년 전 화성 운석, 예상보다 물 더 많았다 [우주로 간다]

지구에 떨어진 가장 오래된 화성 운석 중 하나로 꼽히는 '블랙 뷰티(Black Beauty)'에 예상보다 훨씬 더 많은 물이 숨겨져 있다는 연구 결과가 나왔다. 과학매체 라이브사이언스는 5일(현지시간) 에스트리드 나베르 덴마크 공과대학(DTU) 교수가 이끄는 연구진이 화성 운석 NWA 7034를 분석한 결과를 보도했다. 해당 연구는 지난달 논문 사전 공개 사이트 '아카이브(arXiv)'에 게재됐다. 2011년 발견된 320g 화성 운석 '블랙 뷰티' NWA 7034는 '블랙 뷰티'라는 별칭으로 더 잘 알려져 있다. 화성에서 다른 운석이 충돌하는 과정에서 떨어져 나온 약 320g 크기의 암석으로, 2011년 모로코 사하라 사막에서 발견됐다. 다만 정확히 언제 지구로 떨어졌는지는 확실치 않다. 한쪽 면이 심하게 마모되면서 더 짙고 어두운 색을 띠게 된 점도 특징으로 꼽힌다. 블랙 뷰티는 화성 적도 부근 지름 약 10㎞ 규모 카라타 분화구에서 유래했을 가능성이 높은 것으로 추정된다. 암석의 연대는 최소 44억 4000만 년 전으로 측정돼, 현재까지 발견된 화성 운석 가운데 가장 오래된 사례로 여겨진다. 2013년 과학자들은 블랙 뷰티 내부에 물의 흔적이 포함돼 있다는 사실을 확인한 바 있다. 다만 이번 덴마크 연구진의 분석에서는 이 물이 가열됐을 가능성을 시사하는 증거도 새롭게 발견됐다. 지금까지는 운석에 갇힌 물을 연구하기 위해 작은 조각을 떼어내 분석해야 했기 때문에, 운석 전체에서 얻을 수 있는 정보가 제한적이었다. 그러나 연구진은 새로운 스캔 기법을 적용해 운석 전체의 수분 함량을 분석할 수 있었다. 조사 결과 블랙 뷰티 질량의 약 0.6%가 물로 구성돼 있는 것으로 나타났다. 사람 손톱 크기 정도의 암석 조각에 해당하는 양으로 많아 보이지 않을 수 있지만, 기존 추정치보다는 훨씬 높은 수준이다. 특히 이 물의 대부분은 수소가 풍부한 철 옥시수산화물(FeHO₂)의 미세한 조각 속에 갇혀 있는 것으로 확인됐다. 해당 물질은 녹의 주요 성분과 유사하며, 운석 충돌처럼 고압 환경에서 철이 물과 반응할 때 형성되는 것으로 알려져 있다. 연구진은 X선을 이용해 인체처럼 연한 물체의 내부 이미지를 구현하는 CT 스캐닝의 한 형태를 활용했다. 다만 이번에는 전자기 방사선을 대신해 운석 시료에 중성자를 조사했다. 중성자는 극도로 밀도가 높은 시료 내부에 포함된 수소 원자를 식별하는 데 특히 효과적인 것으로 나타났다. “화성 물 증거 찾는 데 도움 줄 것” 오늘날 먼지로 뒤덮인 붉은 화성이 한때 물로 가득 찬 행성이었다는 사실은 쉽게 상상하기 어렵다. 하지만 여러 증거들은 오래 전 화성에 지구처럼 거대한 바다가 존재했음을 시사하고 있다. 물의 대부분은 사라졌지만, 일부는 화성 적도 근처에 묻힌 얼음 덩어리 형태로 남아 있는 것으로 알려져 있다. 블랙 뷰티는 화성에서 물이 존재했다는 가장 오래된 직접 증거 중 하나로 평가되며, 화성에 한때 풍부했던 물이 어떻게 형성됐는지를 밝히는 데 중요한 단서가 될 수 있다. 특히 최근 미국 항공우주국(NASA)이 화성 탐사 로버 '퍼시비어런스'가 수집한 샘플을 지구로 가져오는 샘플 회수 임무를 중단한 상태이기 때문에, 블랙 뷰티 같은 운석이 화성의 물을 연구할 수 있는 사실상 유일한 방법이 되고 있다고 라이브사이언스는 전했다.