달 뒷면에서 희귀한 화강암 몸체 발견

행성 과학자들이 달 뒷면에 묻혀 있는 거대한 화강암 덩어리를 발견했습니다. 연구팀은 다국적 달 탐사 임무에서 얻은 측정값을 분석한 결과 달 고지대에 있는 Compton-Belkovich 지역 아래에 위치한 화강암이 그 지점을 비정상적으로 뜨겁게 만들 가능성이 있다는 것을 발견했습니다.

그러나 그곳에서 화강암이 어떻게 형성되었는지는 미스터리입니다. "화강암을 만드는 교과서의 모든 방법에는 지구에서만 일어나는 이러한 과정이 포함되어 있습니다."라고 애리조나 주 투산에 있는 행성 과학 연구소의 행성 과학자이자 이번 발견의 수석 연구원인 Matt Siegler가 말했습니다. "이 프로세스를 어떻게 다시 만들 수 있나요?"

지구상에서는 암석권이 부분적으로 녹아 화강암이 형성됩니다. 맨틀에서 분출되어 지구 표면에 냉각된 마그마는 단순한 현무암이다. 현무암이 풍부한 지각판이 지각판의 가장자리를 따라 섭입되면 압력과 열로 인해 암석에서 물이 방출되어 위에 있는 암석권의 녹는점이 낮아집니다. 결국 표면 가까이에 나타나는 것은 토륨과 우라늄이 풍부한 실리카가 풍부한 화강암입니다.

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지구상에서 화강암을 만드는 과정은 판 구조론의 재활용 특성과 풍부한 양의 물에 크게 의존합니다. 둘 다 태양계 전체에서 드물기 때문에 화강암도 마찬가지입니다. 드물지만 불가능하지는 않습니다.

연구자들은 달 뒷면에서 화강암의 증거를 발견할 것으로 기대하지 않았습니다. 그들은 심지어 그것을 찾고 있지도 않았습니다.

달에는 약 10개의 실리카가 풍부한 지형이 알려져 있다고 Siegler는 말했습니다. "달 표면의 16%가 현무암으로 덮여 있는 반면, 그것들은 매우 드물다." 아폴로 12호 우주비행사들은 달 근처의 프로셀라룸(Procellarum) 지역에서 소수의 화강암 알갱이를 발견했으며, 행성 과학자들은 여전히 ​​그 알갱이의 기원을 이해하기 위해 애쓰고 있습니다.

따라서 연구자들은 달 뒷면에서 화강암의 증거를 발견할 것으로 기대하지 않았습니다. 그들은 심지어 그것을 찾고 있지도 않았습니다.

그들은 처음에는 먼 쪽 작은 지점에서 이상하게 높은 토륨 농도의 기원을 이해하려고 노력했다고 행성 과학 연구소(Planetary Science Institute)의 행성 과학자이자 원격 감지 전문가인 공동저자 Jianqing Feng이 설명했습니다. 콤프턴-벨코비치 변칙 현상은 달에서 토륨 농도가 가장 높으며 주변 달 고지대보다 훨씬 더 뜨겁습니다. 마이크로파 대역 내의 온도는 같은 위도의 어느 곳보다 더 뜨겁다고 Feng은 말했습니다.

이 변칙 현상의 표면 아래를 들여다보기 위해 팀은 중국의 Chang'e-1 및 Chang'e-2 달 궤도선과 NASA의 달 정찰 궤도선에 탑재된 장비에서 새로운 마이크로파 데이터와 인도의 Chandrayaan-1의 과거 데이터를 수집했습니다. NASA의 Lunar Prospector, Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) 및 Apollo 임무. 이러한 임무에서 얻은 결합된 원격 감지 데이터는 팀이 Compton-Belkovich 주변과 아래의 온도를 정확하게 매핑하는 데 도움이 되었습니다.

데이터에 따르면 해당 지점은 주변 고지대보다 약 20배 더 더운 것으로 나타났습니다. 연구팀의 지구화학적 모델은 온도 이상 현상이 거대한 화강암계(폭이 약 50km, 깊이가 20km에 달하는 저반)가 아래에서 땅을 가열함으로써 발생한다는 것을 시사합니다.

그 부피는 안데스 알티플라노-푸나 마그마 몸체(Andean Altiplano-Puna Magma Body)와 같은 육상 저반과 유사할 가능성이 높습니다. 연구진의 모델은 저반을 두 개의 타원체로 추정했지만 실제로는 여러 개의 작은 방과 문턱이 서로 얽혀 있어 이 지역의 과거 화산 활동의 빈 잔재가 있을 수 있습니다.

이 발견은 네이처(Nature)지에 게재되었으며 지난 7월 프랑스 리옹에서 열린 2023 골드슈미트 컨퍼런스에서 발표되었습니다.

게인즈빌에 있는 플로리다 대학교의 행성 지구화학자 스티븐 엘라르도(Stephen Elardo)는 이번 발견에 대해 “달에서 대량의 화강암이 발견된 것은 믿을 수 없을 정도로 흥미롭다”고 말했다. "우리는 지구 전체에 다양한 맛의 화강암을 가지고 있습니다.…그러나 지질학적으로 말하면, 물과 판 구조 없이 화강암을 만드는 것은 꽤 어렵습니다. 이것이 바로 우리가 다른 행성에서 그런 유형의 암석을 실제로 볼 수 없는 이유입니다."