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달은 오랫동안 지질학적으로 비활성 천체로 여겨져 왔다.
적외선 데이터는 단층과 습곡이 여러 곳에서 주변 환경보다 따뜻하다는 것을 보여주었다.
이것은 단층이 젊고 활동적이어야 함을 시사한다.

달은 지질학적으로 활동성인가
따뜻하고 반동이 없는 단층 네트워크가 계속 이동하고 있다.

춥고 죽어 있는 곳이 아니다.

달에는 여전히 활발한 단층이 있을 수 있다. 달 지각에 신선한 습곡이 있다.
눈에 띄는 균열과 가파른 계단으로 주변 환경보다 따뜻하고 그 자리에 달 먼지가 없다는 것이 증거다. 이러한 단층은 중력 이상이 깊은 마그마 통로를 나타내는 곳에 정확하게 위치 하고 있다. 과학자들이 전문지 "지질학"(Geology)에 보고한 내용이다.

▲ 연구원들은 달 표면에서 새로운 단층의 증거를 발견했다. © NASA / JPL, USGS

달은 오랫동안 지질학적으로 비활성 천체로 여겨져 왔다.
크고 현무암으로 가득 찬 달의 바다, 많은 용암 동굴, 심지어 지질학적으로 비교적 젊은 화산은 지구의 위성이 한때 화산 활동을 했다고 증명한다. 그러나 오늘날 내부는 오랫동안 식었고 얼었다. 따라서 활성 지각 또는 다른 움직임은 더 이상 없어야 한다.

가파른 단계와 습곡

유일한 이상한 점은, 아폴로 임무의 지진계가 반복적으로 약간의 달의 움직임을 기록했다.
달 표면에는 신선한 분화구에 의해 드물게 나타나는 가파른 계단과 습곡이 있다.
2015년 초에 연구자들은 이러한 단층이 선사 시대의 유물이 될 수 없지만 어떤 경우에는 5천만 년 미만이어야 한다고 가정했다.

이러한 주름의 원인은 무엇일까? 오늘날에도 여전히 활동하고 있을까?
베른 대학의 아도마스 발란티나스(Adomas Valantinas)와 브라운 대학의 페터 슐츠(Peter Schultz)가 이를 조사했다. 연구진은 NASA의 LRO(Lunar Reconnaissance Orbiter) 우주선이 수집한 달 표면의 적외선 데이터와 고해상도 카메라 이미지를 분석했다.

달 먼지가 없고 비정상적으로 따뜻하다.

데이터에 따르면 가파른 계단과 단층이 달 표면을 끌어당긴 곳에는, 현재 다른 지역에서 볼 수 있는 달 먼지가 여러 곳에서 발견되지 않았다. 대신, 맨 바위 표면이 노출됐다.
Schultz는 “일반적으로 새로운 표토(regolith)는 끊임없이 형성되므로 노출된 바위는 오랫동안 노출 된 것이 아니다. 그래서 왜 그들이 특정 장소에 존재하는지에 대한 설명이 있어야 한다” 고 설명한다.

적외선 데이터는 단층과 습곡이 여러 곳에서 주변 환경보다 따뜻하다는 것을 보여주었다.
추운 달의 밤 동안에 단층과 습곡은 훨씬 더 많은 적외선을 방출한다.
과학자들에 따르면, 이것은 단층이 젊고 활동적이어야 함을 시사한다. 이 따뜻한 지역의 패턴은 달 표면의 현무암으로 가득 찬 바다를 가로질러 확장된다.

▲ 눈에 띄게 따뜻한 단층(왼쪽)과 먼지가 없는 구역의 적외선 이미지. © NASA

깊은 마그마 정맥에 단층이 있다.

대(大) 마레(Mare) 가장자리에 있는 이러한 단층 중 일부는 이미 알려져 있으며 선사 시대 균열로 간주 된다. 아마도 달의 냉각된 암석이 수축하고 가장자리에 응력 균열이 발생했을 때 시작되었을 것이다. 그러나 Valantinas와 Schultz가 보고 한 바와 같이, 현재 새로 식별된 대부분의 습곡은 이 구역 밖에 있으며 마레와 달의 고원을 가로지른다.

Schultz는“여기에서 찾은 분포에는 다른 설명이 필요하다. 새로운 접힘의 원인을 찾기 위해 연구원들은 GRAIL 임무의 달 지역 데이터를 분석하고 찾던 것을 발견했다.
그들이 발견한 "따뜻한" 단층은 거의 항상 GRAIL 데이터가 깊은 마그마 정맥의 존재를 나타내는 곳에 있다.

Schultz는 “이것은 거의 1:1 상관관계다” 고 말한다. “이로 인해 우리는 달 내부에 의해 주도되는 진행중인 프로세스를 보고 있다고 생각한다."
이 오래된 마그마 침입에 대한 지각은 여전히 ​​오늘날까지 일어날 수 있다.
이로 인해 암석이 균열되고, 가파른 계단 및 모든 곳을 덮고 있던 달 먼지가 미끄러진다.
지역적으로 활발한 지각 변화가 발생한다.
연구진은 이 달의 지각을 "ANTS (Active Nearside Tectonic System)"라고 언급했다.

방아쇠로 큰 영향-오늘날의 반응

슐츠는 달이 오랫동안 죽었다는 가정이 있지만 우리는 이것이 사실이 아니라는 증거를 계속 발견하고 있다”고 말했다. “달은 여전히 ​​오늘날 접히고 부서지는 것처럼 보인다. 우리는 이러한 단층에서 증거를 본다.”

연구원들은 이 활동적인 지각을 유발하는 마그마 유입이 오래 전에 달에 큰 영향을 미쳤을 가능성이 있다고 추정한다. 이 사건의 충격파는 반대편의 달 내부의 바위를 찢어 마그마가 지각에 길을 열었다.

슐츠(Schultz)는 “이러한 습곡은 45억 년 전에 일어난 일에 대한 반응이다. 이 마그마는 오래 된 기억을 갖고 있다” 고 말한다. 마그마는 오래전에 굳었지만 그의 과거로 인해 오늘날 까지여전히 달에 적응하기 위한 움직임이 있다.

(지질학, 2020 년; doi : 10.1130 / G47202.1)
출처 : 브라운 대학교

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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