By 우리가 학교에 다닐 때만 해도 달기원설에 대해서 대충돌설은 교과서에 실려있지 않았다. 3가지 달기원설이 알려져 있었지만, 전부 설득력은 좀 부족했고…..
그런데 최근[footnote]최근이라고 해봤자 1984년 하와이에서 개최된 달관련 학회 [/footnote] 천문학자가 모여 토론한 결과 달은 원시지구와 화성 크기 소행성이 서로 빗맞아 충돌했기 때문이라고 결론지었다고 한다.
그런데 만약 달이 지구보다 늦게 탄생했다면 어떤 결과가 있어야 했는지를 논리적으로 생각해 볼 수 있다. 물론 그 당시에는 달과 지구 사이의 거리는 훨씬 가까울 수밖에 없어 지구 반지름 3~10배정도 떨어진 곳에 위치했을 것이다. 또한 그 당시 달 자전속도와 공전속도는 지금보다 매우 빨랐다. 그리고 일반적인 경우를 생각해보면 자전속도가 공전속도보다 훨씬 빨랐을 것이다. (지구도 공전속도와 비교해서 자전속도가 365배 더 빠르다.ㅋㅋ)
그렇다면…..
달이 자전주기가 공전주기보다 훨씬 빨랐기 때문에 생긴 초기에는 달 전체가 액체와 같은 상태에서 적도가 살짝 부푼 상태에서 거의 완벽한 구형으로 형성됐어야 했을 것이다. 일단 모양이 구형으로 거의 완전히 결정된 뒤에 점차 자전속도가 느려졌다면 달의 모양은 지금 살펴봐도 구에 가까워야 한다.
그런데 실제 달의 모양은 지구쪽과 반대쪽으로 매우 길쭉한 모양을 하고 있다.
달은 초기에 액체상태로 뜨겁던 시기 이외에는 암석 속에 방사성 동위원소가 없어서 금방 식어 고체로 변했으므로 달의 모양이 자전속도와 공전속도가 같아진 이후 모양이 크게 변할 가능성은 없으므로 대충돌설은 달이 길쭉해진 이유를 설명할 방법을 찾아야 한다.
또 한가지 문제는 달 바다(Maria)에 대한 문제다.
정말 중요한 이 문제는 달 바다는 지구를 향한 면에만 존재한다는 점이다. (뒤쪽도 있긴 하지만 거의 없다.) 또 일부 운석충돌 크레이터(Crator)에는 달의 바다가 생겼는데(용암으로 뒤덮였는데) 또다른 일부 크레이터는 큰 크레이터가 생겼음에도 불구하고 달의 바다가 생기지 않았다. 이는 시간차이에 의한 것인가?
마지막으로….
달은 지구와 비교해서 상당히 큰 위성인데도 불구하고 자전속도와 공전속도가 같다. 이는 달 내부 마찰에 의해 자전에너지를 잃고 최소한의 회전에너지만 남게 됐다는 것을 뜻한다. 반면 달보다 훨씬 더 큰 목성과 토성 주변에 있는 달보다 훨씬 더 큰 위성이나 작은 위성은 지구보다 훨씬 더 큰 행성 중력의 영향을 받았음에도 불구하고 모 행성에 한 방향만 보이는 위성은 존재하지 않는다. 행성과 위성의 크기를 고려한다면 달이 고정되기 훨씬 이전에 이들이 먼저 고정됐어야 하는 것이 아닌가?
결국 달의 기원설은 앞으로도 해결해야 할 과제가 많이 남아있는 것 같다.
글 쓴 날 : 2008.12.01
