과학자들은 달의 뒷면에서 핫스팟을 발견했습니다.

과학자들은 궤도를 도는 중국 우주선의 데이터를 사용하여 달 뒷면에 있는 고대 화산 아래의 암석이 놀라울 정도로 따뜻하다는 사실을 밝혔습니다.

그들은 Compton-Belkovichi Volcanic Complex로 알려진 것 아래의 지질 배관에서 마그마로 응고된 커다란 화강암 판을 가리킵니다.

이번 연구를 이끈 아리조나주 투손에 위치한 행성과학연구소 과학자 매튜 시글러는 “우리는 이 화산 지형의 관에 못을 박고 있다고 말하고 싶다”고 말했다. “하지만 흥미로운 점은 그것이 지구와 같은 화산 지형이라는 것입니다.”

지난 주에 나온 결과 Nature 저널에서 그는 오래 전에 달의 이상한 부분에서 일어난 일을 설명하는 데 도움을 주었습니다. 이 연구는 또한 중국 우주 프로그램에서 수집한 데이터의 과학적 잠재력과 미국 연구원들이 해당 데이터 사용에 대한 장애물을 어떻게 우회해야 하는지를 강조합니다.

이 연구에서 Siegler 박사와 동료들은 2007년에 발사된 Chang’e-1과 2010년에 발사된 Chang’e-2에서 더 이상 작동하지 않는 두 개의 중국 우주선에 대한 마이크로파 장비의 데이터를 분석했습니다. 현재 미 의회는 NASA와 중국 간의 직접적인 협력을 금지하고 있으며 NASA 보조금으로 연구 자금을 지원받았기 때문에 Siegler 박사는 데이터를 수집한 과학자 및 엔지니어와 함께 일할 수 없었습니다.

“그게 한계였습니다. 중국에서 장치를 만든 엔지니어에게 전화를 걸어 ‘이 데이터를 어떻게 해석해야 할까요?’라고 말할 수 없다는 점에서”라고 그는 말했습니다. “항상 중국 과학자들과 함께 이 일을 했다면 정말 좋았을 것입니다. 그러나 우리는 그렇게 할 수 없습니다. 하지만 다행스럽게도 일부 데이터베이스를 공개했습니다.”

그는 회의에서 Siegler 박사를 만난 중국 학자 Jianqing Feng의 전문 지식을 활용할 수 있었습니다. Feng 박사는 중국 과학원에서 달 탐사 프로젝트에 참여하고 있었습니다.

Feng 박사는 이메일에서 “다른 나라의 달 탐사 데이터를 결합하면 달 지질학에 대한 이해가 깊어지고 흥미로운 결과를 얻을 수 있다는 것을 깨달았습니다.”라고 말했습니다. “그래서 나는 중국에서 일을 그만두고 미국으로 이주하여 행성 과학 연구소에 합류했습니다.”

두 중국 궤도선은 지구 궤도를 도는 많은 기상 위성에서 흔히 볼 수 있지만 행성 간 우주선에서는 드문 마이크로파 장비를 가지고 있었습니다.

따라서 Chang’e-1과 Chang’e-2의 데이터는 달의 다른 모습을 제공하여 표면 아래 최대 15피트까지 열 흐름을 측정하고 Compton-Pelkovitch 기이함을 조사하는 데 이상적임을 입증했습니다.

시각적으로 그 지역은 눈에 띄지 않게 보입니다. (자체 이름도 없습니다. 하이픈으로 연결된 명칭은 근처에 있는 두 개의 충돌 크레이터인 Compton과 Belkowitz에서 유래했습니다.) 그럼에도 불구하고 이 지역은 수십 년 동안 과학자들을 매료시켰습니다.

1990년대 후반, 당시 Los ​​Alamos 국립 연구소의 과학자였던 David Lawrence는 NASA 달 탐사선 미션에서 수집한 데이터에 대해 작업하고 있었고 다음과 같이 말했습니다. 감마선의 밝은 점 달 반대편에 있는 이 사이트에서 촬영했습니다. 빛의 가장 높은 에너지 형태인 감마선의 에너지는 방사성 원소인 토륨에 해당한다.

현재 메릴랜드에 있는 존스 홉킨스 응용 물리학 연구소의 행성 과학자인 로렌스 박사는 “토륨이 풍부하다는 점에서 엄지 손가락처럼 눈에 띄는 이상한 장소 중 하나였습니다.”라고 말했습니다. “저는 물리학자입니다. 저는 달의 지질학에 대한 전문가는 아닙니다. 하지만 물리학자로서도 그것을 눈에 띄게 보고 ‘음, 이것은 더 연구할 가치가 있는 것입니다.’라고 말했습니다.”

다음 발견은 2009년 NASA의 달 정찰 궤도선이 도착한 후에 이루어졌습니다. 워싱턴 세인트루이스 대학의 지구 및 행성 과학 교수인 Bradley L. Jolliffe는 Compton Belkowitz의 고해상도 사진을 확인했습니다..

Jolliffe 박사는 그들이 본 것이 화산 가장자리의 잔해를 언급하면서 “칼데라처럼 의심스럽게 보였다”고 말했습니다. “이러한 기능이 수십억 년 된 것을 고려하면 놀랍도록 잘 보존되어 있습니다.”

Catherine Shirley가 이끄는 최신 분석현재 영국 옥스퍼드 대학교에서 이 화산의 나이는 35억 년으로 추정됩니다.

달의 토양은 좋은 단열재 역할을 하여 낮과 밤 사이의 온도 변화를 줄이기 때문에 마이크로파 방출은 주로 달 내부의 열 흐름을 반영합니다. Siegler 박사는 “태양열을 보지 않으려면 수면 아래로 약 2미터만 걸어가면 됩니다.”라고 말했습니다.

Compton-Belkovitch에서 열 유속은 제곱미터당 최대 180밀리와트 또는 달 뒷면 평균 높이의 약 20배였습니다. 이 척도는 지표면에서 약 6피트 아래 화씨 10도 미만 또는 다른 곳보다 약 90도 따뜻한 온도에 해당합니다.

시글러 박사는 “달의 다른 어느 곳보다 뜨거웠기 때문에 이것이 눈에 띄었다”고 말했다.

이 정도의 열과 토륨 감마선을 발생시키기 위해서는 토륨과 같은 방사성 원소를 포함하는 화강암이 가장 유력한 공급원이며 화강암이 풍부해야 한다고 시글러 박사, 펑 박사 등 연구자들은 결론을 내렸습니다.

네이처 기사의 평론가 중 한 명인 로렌스 박사는 “아래에 어떤 종류의 물질이 있는지 구체적으로 식별하는 것 같다”고 말했다.

그는 원래의 감마선 방출에 대해 “그것은 일종의 빙산의 일각”이라고 말했습니다. “Compton-Belkovich에서 보는 것은 그 아래에 있는 훨씬 더 큰 무언가에 대한 일종의 피상적인 표현입니다.”

화산은 달의 다른 곳에서도 볼 수 있습니다. 응고된 용암 평원(암말 또는 현무암 바다)은 대부분 가까운 쪽 표면의 넓은 지역을 덮고 있습니다. 그러나 Compton-Bilkovitch는 좀 더 점성이 있는 용암을 분출하는 피지 산과 세인트 헬렌 산과 같은 지구의 일부 화산과 유사합니다.

화강암은 태양계의 다른 곳에서는 드물다. 지구상에서 화강암은 지구 외부 지각의 일부를 밀어내는 지질학적 힘인 판 구조론에 의해 해양 지각이 대륙 아래로 밀려 내려가는 화산 지역에서 형성됩니다. 물은 또한 화강암의 주요 구성 요소입니다.

그러나 달은 대부분 건조하고 판 구조가 부족합니다. 50년 이상 전에 NASA 우주 비행사가 가져온 월석에는 화강암 알갱이 몇 개만 포함되어 있습니다. 그러나 중국 궤도선의 데이터는 Compton-Belkovitch 아래 30마일 이상 너비의 화강암 형성을 지적합니다.

Siegler 박사는 “이제 우리는 물 없이, 판 구조 없이 달에서 이러한 종류의 특징을 생성할 수 있는 방법을 알아낼 지질학자가 필요합니다.”라고 말했습니다.

연구에 참여하지 않은 Dr. Jolliffe는 이 논문이 “아주 좋은 새로운 공헌”이라고 말했습니다. 그는 NASA나 다른 우주국이 지진 및 광물학적 측정을 수행하기 위해 우주선을 Compton-Belkovitch로 보내주기를 희망한다고 말했다.

그러한 임무는 처음에 화산이 어떻게 형성되었는지에 대한 아이디어를 테스트하는 데 도움이 될 수 있습니다. 한 가지 가설은 하와이 제도 아래에서와 마찬가지로 지각 아래 맨틀에서 뜨거운 물질 기둥이 솟아 올랐다는 것입니다.

Feng 박사는 현재 미국에서 일할 수 있는 비자가 곧 만료됩니다. 그는 미국과 중국 사이의 지정학적 논쟁 속에서 그의 과학 경력을 탐색하면서 새로운 것을 신청하고 있습니다.

“우리는 지금 달에서 가능한 다른 화강암 시스템을 연구하기 시작했습니다.”라고 그는 말했습니다. “또한 우리는 목성의 얼음 위성을 탐험하기 위해 모델을 확장할 것입니다. 그래서 저는 가능한 한 미국에 오래 머물려고 노력하고 있습니다.”