어린이과학동아&수학동아 연재기사

달에는 대기가 없어서 우주에 떠도는 입자나 소행성이 
그대로 달 표면에 부딪혀. 그런데 산소(O)와 수소(H) 
이온이 달과 부딪혀 물이 생겨났다는데?

반가워, 소개를 부탁해! 

안녕, 나는 지구의 하나뿐인 위성인 달이야. 
달의 암석 일부에는 물이 포함되어 있고, 표면 
에는 얼음 형태의 물이 있어. 과학자들은 얼음 
이 풍부한 운석이 달에 충돌했거나 태양에서 
불어오는 입자로 인해 달에 물이 생성되었을 
것으로 추측했지. 그러던 지난 9월, 미국 하와 
이대학교 지구물리행성학연구소의 리 슈아이 
연구원은 지구 자기장●을 타고 지구 주위를 
떠다니던 산소와 수소 이온이 달과 부딪히며 
물이 생성되었다고 발표했어. 

지구 자기장이 뭐야? 

지구의 외핵에는 철과 같은 금속이 녹아서 액 
체 상태로 흐르고 있어. 외핵 속의 금속 물질 
은 대류 현상으로 서서히 흐르는데, 이 과정에 
서 자기장이 만들어지지. 지구 자기장은 태양 
과 멀어질수록 끝이 꼬리처럼 길게 늘어져. 태 
양에서 불어오는 입자의 흐름인 태양풍 때문 
이지. 이를 ‘자기꼬리’라고 해. 자기꼬리에는 
전자나 이온 등 태양풍이나 우주에 있는 입자 
들이 포함되어 있어. 전하를 띠는 입자들은 자 
기장에 영향을 받거든.

그럼 달에 물은 어떻게 만들어진 건데?

달은 지구 주위를 공전해. 공전할 때 달은 지 
구 자기장의 영향을 받는데, 자기꼬리를 지나 
가는 기간도 있지. 자기꼬리를 지나는 동안 달 
은 자기꼬리에 흐르는 전자, 이온과 끝없이 부 
딪혀. 이 중에는 물을 구성하는 성분인 산소와 
수소 이온도 있어. 리 슈아이 연구원은 “달이 
강한 에너지를 가진 산소, 수소 이온과 부딪히 
면서 달 표면에 물이 생성됐다”고 설명했어. 
또 자기꼬리로 들어오는 입자들은 달 표면의 
풍화 작용도 일으켰어.

아하! 이걸 어떻게 확인했어?

리 슈아이 연구원은 2008년 발사된 인도의 
무인 달 궤도선 찬드라얀 1호가 보낸 데이터 
와 지난 2022년 발사된 아르테미스 1호의 데 
이터를 분석해 이와 같은 사실을 알아냈어. 달 
이 지구의 자기꼬리를 통과할 때 달 표면의 
물 형성 변화를 분석했지. 리 슈아이 연구원은 
“달의 새로운 물 형성 가능성을 알아냈다”며 
“이번 연구로 얻은 데이터를 유인 달 탐사 프 
로젝트인 아르테미스 미션에서 활용할 것”이 
라고 밝혔어.