[과학 이야기] 달은 지구의 분신 아닐지도

달은 지구에서 떨어져 나가 지구의 위성이 된 것이 아니라 다른 곳에서 지구 가까이 다가왔다가 중력에 붙잡혀 지구 궤도를 돌게 됐을지도 모른다는 최신 연구가 발표됐다고 디스커버리 채널이 보도했다.

지금까지 천문학계가 대체로 동의해 온 달의 형성 과정은 약 45억년 전 갓 태어난 지구에 화성만한 천체가 부딪히면서 커다란 덩어리가 떨어져 나갔다는 것이다.

그러나 이런 가설로 설명되지 않는 달의 여러 성질에 대해 궁금증을 품고 수십년 동안 연구해 온 데니슨 대학의 로버트 맬퀴트 교수는 최근 열린 미국지질학회 연례회의에서 다른 가설을 제시했다.

달은 원래 수성 궤도 안쪽에서 형성됐지만 지구 가까운 타원 궤도를 돌다가 지구의 중력에 붙잡히게 됐을 가능성이 있다는 것이다.

맬퀴트 교수의 이런 가설은 학계에는 일종의 반역같은 것이지만 최근 호주에서 발견된 40억년 전 광물의 분석 결과는 지구가 탄생 초기에는 온도가 너무 낮아 달을 형성할 정도로 큰 충격을 견디기 어려웠을 것임을 시사하고 있다.

맬퀴트 교수가 지난 1980년대부터 계속해 온 컴퓨터 모델 연구에 따르면 지구의 중력은 달을 붙잡을 수 있을만큼 강한 것으로 나타났다.

그는 달의 초기 궤도는 매우 길쭉한 타원형이었으며 달은 1년에 8번씩 지구에 근접했다가 멀어졌을 것으로 보고 있다.

그는 달이 이렇게 지구를 가까이 지날 때마다 적도 부위가 18~20㎞씩 늘어나 뜨거운 맨틀과 지각층을 소용돌이치게 만들었겠지만 오늘날 호주에서 보듯 양극과 가까운 지역의 암석들은 그 영향력에서 벗어났을 것이라고 추측했다.

또한 방금 붙잡힌 달의 표면 층들은 중력 마찰로 인해 녹아내려 마침내 약 30억년 전 쯤 달의 궤도가 안정됐다는 것이다.

지금까지 과학자들은 달의 밀도가 낮고 철 성분이 없는 점을 들어 달이 지구에서 분리돼 나갔을 것으로 추정해 왔다.

대충돌로 지구 상부층의 가벼운 물질들이 빠져 나가 궤도로 날아가 버렸다는 것이다.