달...The Moon...지구의 유일한 위성...

하늘에 떠 있는 천체들 가운데 우리와 가장 친숙한 녀석은 역시 달이 아닐까 합니다. 거리상으로도 지구와 가장 가까운 천체이고 태양은 머랄까 왠지 감히 범접하기 어려운 주군과 같은 느낌이라면 달은 고향에 계신 어머니 같은, 친숙하고 온화한 이미지를 가지고 있지요. (달은 "미친"이라는 단어와도 관련이 있는데 우리 어머니들도 가끔씩 자식 놈들 하는 꼴을 보고 있으면 왜 미치지 않겠습니까?...--;;;)

달과 관련해서는 참 재미있는 사실이 많습니다. 오늘은 달과 관련해서 그동안 잘 모르고 있었던 한 가지 흥미로운 점에 대해서 이야기해 볼까 합니다.

잘 아시다시피 우리 지구에서는 달의 한 면만 볼 수 있습니다. 반대쪽 면은 지구에서는 볼 수가 없고 탐사선을 타고 반대편으로 날아가 봐야만 실체를 확인할 수 있습니다. 그래서 우리가 볼 수 없는 달의 반대편 쪽을 The Dark Side of the Moon 이라고 합니다. 이는 또 영국의 유명한 프로그레시브 록 밴드 핑크 플로이드의 명반 이름이기도 하지요. (제가 알기로 핑크 플로이드의 The Dark Side of The Moon은 빌보드 앨범 200 차트에 가장 오랫동안 머물렀던 앨범인 것으로 알고 있습니다. 비록 그 앨범에 수록된 곡들 가운데 단 한 곡도 들어본 적은 없지만서도...--;;;)

우리가 지구에서 보게 되는 달의 전면은 아래와 같습니다. 크게 두 지역으로 구분할 수 있는데 이미지에서 가리키는 하이랜드 지역은 비교적 밝고 크레이터가 아주 많은 지역이고 라틴어로 "바다"란 뜻의 마리아 지역이라고 불리는 지역은 비교적 어둡고 평평한 지형을 보이고 있지요.





하이랜드 지역은 수많은 크레이터들도 덮여 있는데 이는 아주 오래 전부터 혜성이나 소행성이 충돌하여 생긴 것들입니다. 이곳에서 발견되는 월석들은 연대가 약 40억년 정도 된다고 하니 거의 달 자신의 나이와 맞먹는 정도로 오래 된 것들이지요.

반면 마리아 지역은 그렇게 크레이터들이 많지 않습니다. 하이랜드 지역보다 지질학적으로 더 젊은 지역이고 이곳에서 발견되는 월석들의 나이는 약 35억년에서 30억년 정도로 추정됩니다. 이 지역이 이렇게 크레이터가 적고 비교적 평평한 것은 하이랜드 지역에서 분출된 용암들이 흘러내려서 그렇게 된 것이 아닌가 하고 추정된다고 하네요.

달의 반대편은 당연히 아주 오랜 세월동안 우리 인류에게는 알려져 있지 않았습니다. 사실 달 탐사선이 날아가기 전까지는 우리 인류가 달의 반대편이 어떻게 생겼는지 알 도리는 없었습니다. 인류가 달의 반대편을 처음으로 보게 된 것은 1959년 소련의 달 탐사선이 달 반대편으로 돌아나가서 아래와 같은 사진을 촬영했을 때였습니다.



혹시, 감자 찍은 거 아님?...--;;;


그런데 좀 더 상세한 달의 뒷면 이미지를 본 사람들은 놀라움을 금할 수 없었습니다. 사람들은 달의 뒷면도 우리가 늘 보아왔던 달의 앞면과 비슷할 것이라고 생각했었는데 막상 달의 뒷면은 우리가 알고 있던 달의 앞면과는 확연하게 달랐기 때문입니다.



The Dark Side of The Moon...


이미지를 보시면 아시겠지만 달의 뒷면은 마리아 지역도 거의 없고 전체적으로 고르게 크레이터들이 분포되어 있다는 것을 확인할 수 있습니다. 단지 겉모습만 다른 것은 아니었습니다. 측정을 해보니 달 뒷면의 지각의 두께가 달 앞면의 지각보다 훨씬 더 두껍다는 사실도 관측이 되었습니다.

그렇다면 우리는 여기에서 한 가지 의문을 갖게 됩니다. 같은 천체인데 왜 이렇게 달의 앞면과 뒷면은 모양이 다른 것일까요? 그냥 우연히 그렇게 된 거 아니냐고 퉁치고 넘어가기엔 왠지 개운하지가 않은 게 사실이었습니다. 자, 이제 이 문제에 대한 과학자들의 설명을 한번 들어보겠습니다.

이 문제에 대한 답을 찾으려면 우선 달이 처음으로 우리 앞에 모습을 드러내게 된 바로 그때로 시간을 되돌려서 타임머신을 타고 시간여행을 떠나야만 합니다.

약 50억년 전 원시 태양계가 아직도 혼돈의 어지러움을 벗어나지 못하고 있을 때 원시 지구에 커다란 사건이 하나 벌어집니다. 바로 화성 정도의 크기로 추정되는 테이아(Theia)라고 불리던 또 다른 행성이 지구와 충돌을 하게 된 것입니다. 다행(?)이 이 충돌은 두 행성들이 정면으로 충돌한 것이 아니라 서로 스쳐 지나가는 형태로 발생한 것이었습니다.



운전할 때는 항상 차선엄수...전방주시...--;;;


하지만 그렇다고 하더라도 그 충격은 엄청난 것이어서 지구의 외부층을 구성하고 있던 많은 물질들이 충돌의 여파로 인해 우주 공간으로 튕겨져 나갔고 테이아의 파편들 역시 이 충돌로 인해 우주 공간으로 흩어져 나갑니다. 나중에 이렇게 우주 공간으로 튕겨져 나간 물질들이 지구의 중력에 붙들려 지구 주변을 돌면서 빠르게 뭉치게 되면서 바로 우리가 지금 보고 있는 달이 탄생하게 된 것입니다. 여기까지는 우리 회원님들도 다 아시는 내용이지요.

이렇게 달이 만들어 진 게 지금으로부터 약 45억년 전이라고 합니다. 하지만 그 당시 생성된 달은 지금처럼 지구에서 멀리 떨어져 있던 것이 아니었습니다. 아마도 처음에는 지구에서 약 20,000km 정도밖에 떨어져 있지 않았을 것이라고 합니다. 만약 이 시기에 여러분들이 달의 표면에 서 있었다면(금방 죽게 되는 건 둘째 치고...--;;;) 달의 하늘에서 보이는 지구는 굉장히 압도적인 모습이었을 것입니다. 지금 현재 우리가 지구에서 달을 보는 크기의 약 80배 정도나 더 크게 보이는 지구가 달의 하늘을 가리고 있었을 테니까요. 그리고 이때의 충격이 워낙 커서 달이 생성되었을 당시 지구는 녹아있는 상태였을 것이라고 합니다. 달 역시 마찬가지로 처음에는 녹아있는 형태였을 것입니다.



지옥이 멀리 있는 게 아니여...바로 여그가 지옥이여...--;;;


이렇게 탄생한 달이 지구 주위를 돌기 시작하면서 여기에 조석력이 작용하기 시작합니다. 이 조석력이 달의 회전과 공전 주기를 동기화 하면서 빠르게 달은 한쪽 면만 지구를 향하게 되었을 것입니다. 과알못이라 이론적인 것은 전혀 모르겠지만 아마도 초기에는 달의 자전이나 지구를 도는 공전도 굉장히 불안정하고 그랬을 텐데 두 천체간의 상호작용을 통해서 빨리 안정화가 되어가는 과정이었지 않나 싶습니다.



달과 지구는 이렇게 친구가 되었다...--;;;


그런데 여기서 문제가 발생합니다. 아직도 지구가 너무 뜨거운 것입니다. 이 당시의 지구는 지옥 불처럼 타오르는 용광로의 모습입니다. 그런데 달은 이제 한쪽 면만 지구를 바라보고 있습니다. 당연히 지구를 쳐다보고 있는 쪽은 계속 뜨겁게 가열이 되게 되고 달의 뒷면은 상대적으로 차갑게 식게 되는 것입니다. 지구와 가까운 쪽에 있는 달의 물질들은 이러한 지구의 엄청난 열로 인해 가열이 되어 증발하게 되었고 이 물질들은 차가운 달의 반대쪽 면에서 응축되어 그곳에 안착하게 됩니다. 시간이 지나게 되자 이런 작용이 계속 누적되면서 달의 반대편 지각이 지구를 보고 있는 쪽 지각에 비해서 더 두꺼워지게 된 것이라고 합니다.



불판위의 고기는 뒤집기라도 하지...--;;;


그런데 이야기가 여기서 끝이 아닙니다. 여기에 더해서 달의 현재 모습에 영향을 미치게 되는 두 번째 심각한 사건이 발생하게 됩니다. 지금으로부터 약 41억년 전서부터 38억년 전 사이의 시기에 태양계 내의 행성들이 서서히 자리를 잡아가기 시작하면서 지구 궤도 밖에 자리 잡은 행성들의 (아마도 목성이나 토성, 천왕성, 해왕성 같은 덩치가 엄청나게 큰 가스형 행성들 의 영향이겠지요?) 움직임에 영향을 받아서 태양계 바깥쪽에 있던 수많은 혜성들이 태양계 중심 방향으로 날아들어 오면서 지구와 달에 융단폭격을 가하기 시작한 것이었습니다.



아이 씐나...불꽃놀이야~~!!!


이렇게 수많은 혜성들이 달에 충돌하면서 지금의 달의 앞면에 많은 크레이터들이 생성되었습니다. 그리고 크레이터들이 생성되면서 달 표면을 깊숙이 파들어 가자 달 내부에 있던 뜨거운 용암들이 크레이터들의 충격으로 인해 움푹 파인 달 표면의 갈라진 틈 사이로 위로 분출되어 흐르면서 크레이터를 메우고 현재의 평평한 마리아 지역이 형성되게 된 것이라고 합니다.



상처엔 월성제약의 용암연고(?)가 최고죠...!!!


이것으로서 우리가 쳐다보는 쪽의 달의 모습에 대한 설명은 되었습니다. 그런데 우리는 여기서 한 가지 의문을 가지지 않을 수 없습니다. 상식적으로 생각해 봐도 달의 앞면이나 뒷면 가릴 것 없이 동일한 수준으로 충돌이 일어났을 텐데 왜 우리가 볼 수 없는 달의 반대 면은 크레이터들만 가득 있을 뿐 마리아 지역은 거의 나타나지 않게 된 것일까요?

바로 이 지점에서 앞서서 말씀 드렸던 달 지각의 두께 차이가 결정적 역할을 하게 된 것입니다. 달의 뒷면은 지각이 두꺼워서 혜성들과의 충돌이 발생했을 때 그 충격으로 인해 크레이터들은 생성이 되었지만 크레이터가 용암이 있는 내부까지 깊숙하게 파이지가 않아서 내부에 있던 용암이 달의 표면으로 분출되지는 않았던 것이지요. 그래서 달의 뒷면에는 용암이 흐르지 않아서 마리아 지형이 나타나지 않게 되었던 것입니다.



성형수술 잘못된 거 아닙니다...--;;;


이것이 현재 과학자들이 달의 앞, 뒷면의 모습이 현저하게 다르게 된 이유를 설명하기 위해서 내놓은 가설들 가운데 하나라고 합니다. 물론 이 가설만 있는 것은 아니고 같은 현상을 다른 관점에서 보고 있는 가설들도 있어서 현재 서로 논쟁을 벌이고 있다고 합니다.

달이 지금의 모습을 가지게 된 과정도 흥미롭지만 저는 오히려 이런 것을 생각해 내는 과학자들이란 사람들이 더 대단해 보이네요. 이건 거의 훌륭한 한편의 스토리텔링이라고 봐야 되는 건 아닌지...--;;; 이분들은 과학자들이 아니고 할리우드 영화 제작사에 소속된 작가들이 아닐까요?...이들의 능력은 과연 어디까지일까요?...--;;;



[본문의 내용은 아래 링크의 유튜브 동영상의 내용 중에 해당 부분을 옮겨 온 것입니다. 이미지들 역시 해당 동영상에서 갈무리 했습니다. 동영상이 아주 재미있고 달 말고도 다른 천체들에 대한 유익한 내용들도 있습니다. 관심 있으시면 한번 보시면 좋을 것 같습니다.

출처: https://www.youtube.com/watch?v=mCzchPx3yF8]