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천문학

달의 먼지 문제가 다시 부각되고 있다.

달의 먼지 문제가 다시 부각되고 있다. 

(Lunar Dust Problem Re-opened)


      오랫동안 잊고 있었던 달 먼지(lunar dust)의 축적률에 관한 아폴로 데이터는 이전 추정치보다 10배나 더 빠르게 축적됨을 가리키고 있었다. 이것은 달의 나이에 대해 무엇을 의미하는 것일까?

달에 대한 46년 전 아폴로 실험 데이터가 재발견되었는데, 달연구 과학자들에게 먼지의 축적률을 계산할 수 있게 해주었다고 PhysOrg(2013. 11. 20) 지는 보도하고 있었다. (헤드라인: ”재발견된 아폴로 데이터는 최초로 달 먼지가 얼마나 빨리 쌓일 수 있는가에 대한 측정 결과를 제공하고 있다.”) American Geophysical Union (AGU)에 게재되어, Space Weather(2013. 11. 19) 지가 보도하고 있는 한 새로운 논문에 의하면, 아폴로 12, 14, 15호의 착륙 지점에 설치해두었던 검출기(detectors)의 측정 결과에 기초하여 이전 평가를 업데이트했다는 것이다. 달 먼지의 축적률은 매우 낮을 수도 있지만, 이전에 생각했던 것보다 10배는 더 빠르게 일어나고 있었다고 요약 글은 말하고 있었다. PhysOrg 지는 그것에 관해 어떠한 의심도 하지 않고 있었다 :

40여 년이 지난 오늘날, 과학자들은 달 먼지가 얼마나 빠르게 축적되는지를 최초로 결정하기 위해 재발견한 데이터를 이용했다. 달의 먼지는 지구의 기준에 의하면 매우 천천히 쌓여지고 있었는데, 그들의 계산에 의하면 매 천 년당 1mm (0.04 인치) 정도의 빠른 속도로 먼지 층이 쌓여짐을 보여주고 있었다. 그 축적률은 이전 평가의 10배나 되는 속도이다.       

달 먼지의 예상보다 빠른 축적률은 시간이 흐르면서 왜 검출기의 감도(sensitivity)가 떨어졌는지 그 이유를 설명해주고 있었다. 1966년에 그 검출기를 설계했던 브라이언 오브리언(Brian O’Brien)은 NASA가 그들의 복사본을 잃어버렸다는 소식을 2006년에 들었을 때, 자신이 백업해놓은 데이터로부터 신선하게 보이는 데이터들을 마지막으로 복구시켰다. 이제 79세가 된 그는 당시에 태어나지도 않았던 모니크 홀릭(Monique Hollick)과 새로운 논문을 공동 저술했다. PhysOrg 지는 그 결과를 설명하기 위해서 한 비유를 사용했다 :   

그의 실험에서, 세 번의 아폴로 탐사 6년의 기간 동안 먼지는 성냥갑 크기의 케이스에 부착된 작은 태양 전지 위에 수집되었다. 들어오는 빛을 먼지 입자들이 차단하면서, 태양 전지의 전압은 떨어지게 되었다. 전기적 측정에 의하면, 달의 먼지는 매년 1㎠ 당 100㎍이 떨어짐을 가리켰다. 이 속도라면 달에서 농구장 크기의 면적은 대략 매년 450g의 먼지가 축적될 것이다.  

감지기는 태양 복사선에 의해서 경화되어왔다. 그러나 먼지 축적에 대해서는 아니다. 검출기의 감도가 떨어지는 것은 먼지의 축적 때문인 것이다. 1,000년 당 평균 1mm의 축적률이라면, 달의 추정 연대인 45억(4,500,000,000) 년 동안에는 4,500m 두께의 달 먼지가 존재해야만 한다. 가정되는 후기 대폭격기(Late Heavy Bombardment) 이후에 먼지가 쌓이기 시작했다 하더라도, 거의 3,600m 두께에 이르는 달 먼지가 쌓여 있어야 한다. 축적에 반하는 다른 과정이 없었다면 말이다.
 
새로운 축적률은 유성과 우주 먼지들로 설명될 수 있는 것보다 더 많았다고 오브라이언은 말했다. 그 차이는 태양빛에 노출된 면에서 먼지의 부양에 의해서, 즉 태양풍이 먼지 입자들에 전하를 띠게 했을 때, 입자들이 표면 위로 떠오르는 것으로, 설명될 수도 있을 것이라고 믿고 있었다. 9월에 발사됐던 달 탐사선인 라디 우주선(LADEE spacecraft)은 얇은 달의 대기에서 먼지의 양을 확인할 수 있을 것이다.



아폴로 탐사 전후에, 몇몇 창조론자들은 젊은 달(young moon)을 주장하기 위해 달 먼지의 축적률을 사용했었다. 아폴로 우주선의 달 착륙 장면을 보았던 사람들은 닐 암스트롱(Neil Armstrong)과 버즈 올드린(Buzz Aldrin)이 맨 암석에 얇은 먼지 층이 있는 것을 보고 놀랐던 것을 기억한다. 아이작 아시모프(Isaac Asimov)와 토마스 골드(Thomas Gold)와 같은 유명한 과학자들은 깊은 먼지 층을 예상했었다. 아폴로 11호 이전의 무인 탐사선은 1966년에 두꺼운 먼지가 그곳에 없다는 것을 보여주었다. 우주비행사들의 장화가 단지 얇은 층의 먼지를 발견했을 때, 오래된 연대를 믿는 사람들의 예측은 분명 오류인 것이 명백해 보였다. 그러나 이후 축적률은 극히 낮은 것으로 평가되었고, 대부분의 창조론자들은 그 주장을 포기했다. CMI는 이 주제를 사용하지 말 것을 창조론자들에게 권면하기도 했다. 그러나 이제 이 새로운 데이터는 흥미로워 보인다. 그 이슈에 대한 논의를 다시 재개할 시점인가? (그 논쟁을 계속하고 있던 한 창조과학자가 있었다. 그는 왈트 브라운(Walt Brown) 박사이다. 그는 달의 먼지 축적률에 대해 세밀하게 자신의 계산(여기를 클릭)을 수행해왔다.)

철저한 분석을 위해, 연구자들은 먼지의 모든 공급처들과 감소 요인들을 고려할 필요가 있으며, 어떤 비선형 또는 지역적 과정을 결정하는 일들이 필요할 것이다. 예를 들어, 먼지의 공중 부양(levitation)이 단지 햇빛이 비추는 면에서 어두운 면으로 먼지를 이동시킨다면, 그리고 다시 햇빛이 바뀌어 이동된다면, 축적은 일어나지 않을 수도 있다. 먼지의 공중 부양이 도피처가 될 수 있는가? 3군데의 착륙 장소에 대한 먼지 축적률은 전 행성적 수치가 아니라, 지역적 축적의 결과일 수 있다. 새로운 조사는 운석 충돌로 발생한 먼지, 우주에서 유입되는 먼지, 기타 먼지 등과 같은 모든 합리적인 먼지 근원들을 고려할 필요가 있다. 새로운 논문에 기초하여, 간단히 계산해 보아도, 달의 나이가 38억에서 45억 년이 되었다면, 적어도 3km 이상의 먼지들이 쌓여 있어야만 한다. 그러나 그러한 먼지는 달에 없다. 그것은 모두 어디로 갔는가?  


PhysOrg 지의 보도 기사는 세 가지 측면에서 달의 먼지는 젊은 달을 가리키는 지표로 다시 이용될 수도 있음을 가리킨다. 1)첫째, 새로운 측정치는 달의 먼지가 이전에 생각했던 것보다 10배나 빠른 속도로 축적되고 있음을 보여주고 있었다. 2)둘째, 적어도 3군데의 아폴로 착륙 지점에서 측정기 감도의 지속적인 저하는, 먼지가 안정적 상태에 도달해있기 보다, 꾸준히 예측 가능한 속도로 축적되고 있는 중임을 가리킨다. 3)셋째, 그 축적률이 달의 나이에 대해서 의미하는 것에 대해 보도 기사는 애써 침묵하고 있다는 것이다. 세속 과학자들은 이 문제가 다시 제기되는 것을 두려워하고 있는 것일까? 이것은 그들이 타이탄(Titan)의 관측 결과에 대해서 반응했던 것과 유사하다. 타이탄의 바다에서 에탄(ethane) 축적이 그들의 예상치보다 훨씬 낮았을 때, 그들은 주제를 바꿔버렸다. 침묵도 말을 하고 있는 것이다. 관심 있는 연구자들은 이 문제를 좀 더 자세히 조사해볼 필요가 있을 것이다.

 


* Related Articles
Moon dust and the age of the solar system


*관련기사 : 달의 먼지가 얼마나 빠르게 쌓여졌는지에 대한 최초의 측정 (2013. 12. 6. KISTI)
http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=242739&service_code=04



번역 - 미디어위원회

링크 - http://crev.info/2013/11/lunar-dust-problem-re-opened/

출처 - CEH, 2013. 11. 21.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5798

참고 : 636|5779|5756|5248|5693|5565|5433|5685|5039|4774|4324|4099|4090|3824|3625|3430|3424|2692|2257|5659|5575|5422|3798|5077|4051|5012|3006|3955|3903|4196|4475|5184|3972|5187|5188|5404|5075



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