니들이 ‘달’을 알아? 10가지 놀라운 진실
달은 지구에 가장 가까운 천체이다. 하지만 달이 품고 있는 놀라운 진실을 제대로 알고 있는 사람은 드물다. 매일 밤마다 하늘에서 보는 달 -그 놀라운 진실을 언제까지 외면할 것인가?
10. 잘 가라, 달아~
당신이 이 글을 읽고 있는 순간에도 달은 지구로부터 멀어지고 있다는 사실을 아는가? 달은 지구의 자전 에너지를 조금씩 훔쳐가 해마다 자신의 공전 궤도를 3.8cm씩 높여가고 있는 중이다. 즉, 매년 3.8cm씩 지구로부터 멀어져가고 있다는 뜻이다.
과학자들은 달이 처음 만들어졌을 때는 지구까지의 거리가 고작 2만2,530km밖에 안됐다고 한다. 하지만 지금은 평균 40만km, 최장 42만km까지 멀어졌다. 1년에 3.8cm이지만, 10억 년 동안 쌓이면 달까지 거리의 10분의 1인 3만8,000km가 된다. 그러면 무슨 일이 일어날는지 아무도 장담하지 못한다. 어쩌면 목성이 달을 끌어가버릴지도 모른다고 예측하는 천문학자들도 있다.
달이 지구를 떠나면 지구 생명체는 거의 멸종될 것으로 보고 있다. 지구축을 23.5도로 잡아주고 있던 존재가 사라지면 지구가 임의의 각도를 햇볕을 받게 됨으로써 남북극이 사라질 확률이 높아지며, 그러면 생물의 대량멸종이 뒤따를 것이기 때문이다.
9. 달도 행성인가?
지구의 달은 명왕성보다 크다. 그리고 얼추 지구 지름의 4분의 1은 된다. 그래서 어떤 과학자들은 달이 행성에 가깝다고 생각하기도 한다. 달이 위성이 아니라 지구-달 시스템을 이루는 쌍행성계라는 것이다. 명왕성과 그 위성 카론을 쌍행성계로 보는 일부의 시각과 같은 것이다. 명왕성과 카론은 서로의 질량 중심을 공전하는데, 둘 사이에 다리를 놓아도 될 만큼 중력으로 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다.
8. 지구의 '달'은 하나뿐일까?
달은 지구의 유일한 자연위성이다. 사실일까? 그렇지 않을지도 모른다는 설이 고개를 들고 있다. 1997년, 영국의 아마추어 천문가 던컨 월드런이 발견한 크뤼트네(3753 Cruithne)가 지구의 두번째 달이 될 가능성이 있다는 설이다.
지름 5km의 소행성 크뤼트네의 궤도는 달과는 달리 지구를 중심으로 말굽 모양처럼 구부러져 있다. 지구와 궤도 공명을 하는 때문인데, 이런 이유로 지구의 2번째 위성이라고도 하지만, 지구 주변을 공전하지 않고 주변 천체의 영향을 쉽게 받기 때문에 엄밀히 말하면 위성이라고 볼 수 없다. 그래서 크뤼트네는 준위성이라 불린다.
크뤼트네의 궤도는 심하게 찌그러진 타원을 그리는데, 금성 궤도와 화성 궤도에까지 걸쳐져 있으며, 1994년부터 2015년까지 매년 11월 지구에 접근한다. 공전 주기의 변동에 따라 지구에 가장 가까이 근접할 때의 거리는 1천 2백만km이며, 2058년 화성에 1천 360만km까지 접근한다.
하지만 과학자들이 시뮬레이터를 이용해 검토해본 결과, 다행히도 크뤼트네의 궤도면이 행성의 공전궤도면과 많이 어긋나 있어 충돌 가능성이 극히 낮은 것으로 나왔다. 크뤼트네가 지구와 가장 가까워지는 것은 2,750년 후이다. 어쨌든 제2의 달 크뤼트네가 우리에게 알려주는 것은 이 태양계가 영원하지 않다는 사실이다. 그 속에 사는 우리 역시 마찬가지다.
7. 달에도 지진이 있다
아폴로 우주인들이 달에 내렸을 때 가지고 간 물건 중 하나는 지진계였다. 달 표면에 지진계를 설치했을 때, 그들은 게기판에 진동이 기록되는 걸 지켜볼 수 있었다. 달의 지진, 곧 월진(月震)이었다. 달은 우리가 예상했던 것과는 달리 완전히 죽은 천체가 아니었던 것이다. 미약한 월진은 지표 아래 몇 킬로미터 지점에서 발생하고 있었는데, 그 원인은 지구의 인력 때문으로 생각된다. 지표가 그 영향으로 미세하게나마 갈라지고 가스가 분출되는 경우도 있었다.
과학자들은 달 역시 지구처럼 핵을 가지고 있으며, 그것이 부분적으로 액체 상태일 수도 있다고 추정한다. 1999년 미국 항공우주국(NASA)의 무인 달탐사선이 보내온 자료에 의하면, 달의 핵은 아주 작으며, 달 전체 질량의 2~4% 정도일 것으로 나타났다. 지구 핵이 지구 전체 질량의 30%를 차지하는 것에 비하면 아주 작은 핵인 셈이다.
6. 달은 '짱구'다
달은 완전한 구형은 아니다. 달걀처럼 약간 짱구 모양이다. 당신이 보는 달의 면은 약간 돌출한 뾰족한 부분이다. 달의 무게 중심은 정확히 중심에 있지 않고 2km쯤 지구 쪽으로 앉아 있다. 말하자면, 지구 쪽으로 무게 중심이 있는 셈인데, 달이 한쪽 면만을 지구에 보이며 공전하는 바람에 생긴 기형이라고 할 수 있다. 무거운 달의 성분이 지구 쪽으로 몰린 탓이다. 이것이 달의 앞면과 뒷면의 생김새가 판이한 까닭이기도 하다.
5. 달이 만드는 밀물과 썰물
지구 바다의 밀물과 썰물의 거의 달의 영향으로 일어나는 것이다. 해의 영향은 달에 비해 아주 작다. 최대인 때와 최저인 때. 달과 태양이 일직선상에 있을 때(삭이나 망의 위치)는 기조력이 커져서 바닷물이 많이 빠져 나가고 많이 밀려 들어와 그 차이가 매우 크다.
그리고, 달이 29.5일마다 지구를 한 바퀴 도는 궤도는 완전한 원이 아닌 타원이다. 따라서 달이 지구와 가장 가까운 근지점에 왔을 때 태양과 일직선상에 놓이면 인력이 가장 세어져서 사리가 된다. 사리에서 일주일 정도 지나면(상현이나 하현 위치) 달과 태양의 기조력이 서로 분산되어 간만의 차는 별로 나타나지 않게 되는데 이때를 조금이라 한다.
이 같은 조석 간만 현상에는 흥미로운 사실 하나가 숨어 있는데, 바닷물이 움직일 때 물과 해저 바닥의 마찰이 지구의 자전 에너지를 조금씩 약화시킨다는 사실이다. 100년에 1.5밀리초(1밀리초는 1천분의 1초) 정도로 자전속도가 느려진다고 한다. 지구의 자전력이 약해지면 그것이 달의 공전에 영향을 미쳐 달 궤도를 점점 멀어지게 한다. 그러니까 달이 지구로부터 점점 멀어져가는 이유는 바로 밀물-썰물에 그 원인이 있는 셈이다.
4. 달은 '펀칭 백'이다
달을 펀칭 백 신세로 만든 것은 소행성 같은 우주 암석들이다. 달 표면에 무수히 있는 크레이터들이 바로 얻어터진 증거이다. 달에는 화산작용도 없고, 공기와 물이 없어 침식작용이 일어나지 않기 때문에 그 크레이터들의 수명은 달과 함께 할 것이다. 우주 암석들에게 집중적으로 얻어맞은 기간은 38억년에서 41억년 전이다.
3. 아폴로의 '달 나무'
1971년 1월 31일 발사된 유인우주선 아폴로 14호에 실려 달에 갔다가 돌아온 나무씨앗을 심어 자란 것들을 `달 나무(moon trees)'라고 명명했다. 당시 아폴로 14호의 사령선 조종사로 탑승했던 스튜어트 루사는 과거 자신이 삼림소방대원으로 근무했던 미 산림국을 기리기 위해 소합향, 삼나무, 소나무, 미송나무 등 500여 종의 나무씨앗을 작은 깡통 속에 싣고 달에 갔다가 돌아왔다.
이후 미 산림국은 달에 갔다 돌아온 씨앗들을 비롯, 이와 똑같은 수종의 다른 씨앗들을 숲속에 심어 생장과정을 비교했고, 현재까지도 450여 그루의 달 나무들이 무럭무럭 자라고 있다.
2. 궤도에 꽉 묶인 달
달이 보여주는 가장 독특한 현상의 하나는 지구 쪽으로 언제나 한 면만을 보여준다는 사실일 것이다. 지구에 사는 우리는 달의 뒷면을 결코 볼 수가 없다. 오래 전에 지구의 인력은 달의 자전 속도를 늦추어 마침내 공전 주기와 똑같이 만들어버렸다. 그래서 지구와 달은 서로 마주 보고 윤무를 추는 꼴이 되고 말았다. 이러한 현상은 다른 행성들에서도 쉽게 볼 수 있다.
인류가 달의 뒷면을 최초로 볼 수 있었던 것은 1959년 소련의 루나 2호가 달의 뒷면을 돌면서 찍은 사진을 전송했을 때였다. 그후 루나 2호는 달에 추락하여 고철 덩어리가 됐지만.
달의 변화무상한 위상변화는 해와 달, 지구의 상대적인 위치 변화에서 비롯되는 것이다. 단, 월출 시간에 달이 하늘에 나타나는 지점과 달의 모양은 항상 일정하다. 보름달은 동쪽, 그믐달은 서쪽, 반달은 남쪽에서 나타난다.
한 가지 더. 달이 반달일 때 어두운 부분이 희미하게나마 보이는데, 이는 지구의 빛을 받아서 그런 것이다. 그래서 지구조(地球照)라 한다. 이를 최초로 알아낸 사람은 레오나르도 다빈치이다.
1. 달은 어떻게 태어났나?
달의 탄생에 관해서는 그 동안 포획설, 분리설, 동시 탄생설 등등, 이설이 많았지만, 최근에는 '거대 충돌설'이 대세가 되었다. 45억년 전 태양계 초기에 화성만한 천체가 지구와 대충돌을 일으켜, 그때 우주로 탈출한 물질들이 뭉쳐져 지금의 달이 되었다는 학설이다. 달의 성분 분석 등 여러 가지 정황들이 이에 부합되어 지금은 거의 정설로 굳어졌다.
이광식 통신원 joand999@naver.com
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