[아하! 우주] 달이 점점 지구에서 멀어져 간다 - 1년에 3.8cm 이동
달이 언제 어떻게 생겨났느냐에 대해서는 대체로 잘 알려져 있다. 태양계 초기인 45억 년 전, 화성 크기만한 천체가 초속 15km의 속력으로 지구를 들이받아 만들어졌다는 설이 대략 자리를 잡았다. 이른바 ‘거대 충돌설’이다.
이름 붙이기를 좋아하는 학자들은 그 난데없는 천체에다 ‘테이아’라는 멋진 이름까지 붙였다. 테이아란 그리스 신화에서 달의 여신 셀레네의 어머니다.
그후 45억 년 동안 지구와 마주 보며 서로 껴안듯이 돌았던 이 달이 지구에 끼친 영향이란 참으로 엄청난 것이었다. 하루가 24시간이 된 것도, 지구 바다의 밀물 썰물도 다 달로부터 비롯된 것이다. 뿐만 아니라 지구 자전축을 23.5도로 안정되게 잡아줘 사계절이 있도록 한 것도 오로지 달의 공덕이다.
그런데 영원히 지구랑 같이 갈 것 같던 이 달이 지구로부터 점점 멀어져가고 있다는 사실을 아는 사람은 그리 많지 않은 것 같다. 더욱이 그 속도가 갈수록 빨라지고 있다고 한다. 얼마나 빨리 멀어져가고 있다는 말인가?
수십 년에 걸친 측정 결과 1년에 3.8cm의 비율로 멀어지고 있음이 밝혀졌다. 이 벼룩꽁지만한 길이를 어떻게 쟀는가 하면, 1971년 아폴로 15호의 승무원이 달에 설치한 레이저 역반사 거울이 그 답이다. 역반사 거울은 빛이 온 방향 그대로 반사시켜주는 특별한 반사체다.
지구에서 달까지 왕복 거리는 약 80만 km고, 지구에서 쏘는 레이저빔이 이 반사거울까지 갔다가 되돌아오는 시간이 약 2.7초다. 반사되어 돌아오는 레이저광의 시간을 지구에서 달까지의 거리를 1mm 오차도 없이 정밀하게 잴 수 있다. 그 측정 결과가 일년에 3.8cm씩 달이 지구로부터 멀어져가고 있다는 사실을 명확히 보여주고 있는 것이다.
밀물과 썰물이 달을 밀어낸다
그런데 대체 달은 왜 멀어져가는 걸까? 달도 이젠 인간들이 난리치는 지구가 지겹다는 건가? 이유는 달리 있다. 달이 만드는 지구의 밀물과 썰물 때문이다. 풀이하자면, 이 밀물과 썰물이 지표와의 마찰로 지구 자전 운동에 약간 브레이크를 걸어 감속시키고, 그 반작용으로 달은 지구에서 에너지를 얻어 앞으로 약간 밀리게 된다.
원운동하는 물체를 앞으로 밀면 그 물체는 더 높은 궤도, 더 큰 원을 그리게 되는 이치와 같다. 달이 그 힘을 받아 해마다 3.8cm씩 지구와의 거리를 넓혀가고 있는 것이다.
작지만, 이 3.8cm의 뜻은 심오하다. 티끌 모아 태산이라고, 이것이 차곡차곡 쌓이다 보면 10억 년 후에는 달까지 거리의 10분의 1인 3만 8000km가 되고, 100억 년 후에는 38만km가 된다. 달이 지구에서 2배나 멀어지게 되는 셈이다.
아니, 그 전인 10억 년 후 달이 지금 위치에서 10% 더 벌어져 44만 km만 떨어져도 지구는 일대 혼란 속으로 빠져들게 된다. 그 동안 자전축을 잡아주어 23.5도를 유지하게 해서 계절을 만들어주던 달이 사라진다면, 자전축이 어떻게 기울지 알 수가 없다.
만약 태양 쪽으로 기울어진다면 지구에 계절이란 건 다 없어지고, 북극, 남극 빙하들이 다 사라져, 동식물의 멸종을 피할 수 없을 거라고 과학자들은 전망한다.
이처럼 달이 없는 지구는 상상하기조차 힘들다. 달이 지구로부터 멀어지면 지구는 대재앙을 피할 길이 없을 것이다. 기온은 극단적으로 변해 물을 증발시키고 얼음을 녹여 해수면이 수십m 상승하게 된다. 또한, 흙먼지 폭풍과 허리케인이 수 세대 동안 이어지게 된다. 달의 보호가 없다면 결국 지구의 생명체는 완전히 사라지게 될지도 모른다.
15억 년 후 목성이 달을 떼어내 간다
15억 년 쯤 후, 달은 지구에서 상당히 멀어져 목성의 중력이 지구와 달을 떼어낼 것이다. 최악의 상황은 지구의 자전축이 90도로 기울어지는 것이다. 그러면 어떤 일이 일어나는가? 극점이 정확히 태양을 바라보게 되어 양극의 빙원이 녹아버리고, 지구의 반이 얼고 나머지 반은 사막이 된다.
똑바로 내리쬐는 태양은 지구의 상당 부분을 사막으로 만들고 모든 것을 모래로 뒤덮어 지구의 10분의 1을 없애버린다. 그리고 햇빛 부족으로 전에 없던 엄청난 겨울을 경험할 것이다. 식물들은 고사하거나 동사하고, 뒤이어 동물들은 대량 멸종의 나락으로 떨어지게 된다.
하지만 이런 혼돈은 시작에 불과하다. 달이 멀어졌을 때 지구의 움직임은 예측 불가지만, 한 가지 분명한 것은 그 시기가 분명히 다가오고 있으며 점점 빨라지고 있다는 사실이다.
그러면 결국엔 어떻게 되는가? 확실한 것은 언제가 되든 달이 결국은 지구와 이별할 거라는 점이다. 그후 태양 쪽으로 날아가 태양에 부딪쳐 장렬한 최후를 맞을 것인지, 아니면 외부 태양계 쪽으로 날아가 광대한 우주 바깥을 헤맬 것인지, 그 행로야 알 수 없지만. 문제는 45억 년이란 장구한 세월 동안 지구와 같이 껴안고 같이 돌던 달도 언제까지나 그렇게 있을 존재는 아니라는 얘기다.
오늘밤이라도 바깥에 나가 하늘의 달을 보라. 우리 지구의 동생인 저 달도 언젠가는 형과 작별을 고할 것이다. 회자정리(會者定離)다. 여기에는 사람은 물론, 천제들에도 예외가 없다. 그런 생각으로 달을 바라보면 더 유정(有情)하고 더 아름답게 느껴질 것이다.
달이 떠난 후에도 지구에 생명이 살 수 있을까? 100억 년 사는 별에 비하면 100년도 못사는 인생이 몇 억, 몇십억 년 후의 일을 걱정한다는 것은 부질없는 일일지도 모르겠다.
이광식 통신원 joand999@naver.com
![[아하! 우주] 달이 점점 지구에서 멀어져 간다 - 1년에 3.8cm 이동](https://imgnn.seoul.co.kr/img/upload/2015/03/20/SSI_20150320185226_V.jpg)
