◎최근 월석 21개 첨단 측정기법 분석 발표/45억년전 거대한 물체­지구와 충돌 생성/충돌후 1년도 안돼 형성… 기존 수백만년설 뒤집어

지구와 가장 가까운 천체이며,지구 주위를 돌고 있는 유일한 천연 위성인 달의 역사가 새로 쓰이고 있다.

지구에서 달까지의 거리는 평균 38만4천4백㎞로 지구에서 태양까지 거리의 400분의1.달의 반지름은 지구의 4분의1,태양의 400분의1 정도인 1천738㎞(적도 반지름).망원경으로 달의 표면을 관측하면 크레이터라고 하는 수많은 분화구모양의 지형과 울퉁불퉁한 산악지대가 특징적이다.

달이 어떻게 해서 언제 태어났는지에 대해서는 여러가지 설이 있다.달의 생성에 관한 대표적인 가설은 분리설과 포획설,링(Ring)설.

지구는 초기에 매우 빨리 자전하고 있었는데 지구가 계속 수축함에 따라 자전은 더욱 빨라지고,적도 부분이 부풀어 오르면서 마침내 혹이 생겨 떨어져 나가 달이 생겼다는게 분리설.달이 떨어져 나간뒤에 생긴 바다가 바로 태평양이라고 여긴다.

포획설에 따르면 달은 원시 태양성운의 어딘가에서 태어난 운석 덩어리들을 지구가 중력으로 포획,형태가 더욱 커진 천체인 것으로 본다.

이밖에 링설에서는 지구는 옛날에 토성처럼 고리가 있었는데 고리는 기체 또는 작은 운석으로 이뤄져 있어 이것이 큰 덩어리로 응집해 달이 태어났다고 설명한다.

천문학자들은 지금까지 이러한 세가지 가설을 토대로 달의 나이는 35억∼40억년이라고 추정해 왔다.달세계에서 지형의 큰 변동은 지금부터 35억년전에 이미 끝났으며 그 뒤로는 극히 미약한 화산활동이 있었을 것으로 생각했다.

그러나 최근 달의 기원을 설명하는 새로운 이론으로 첨단 분석법에 근거한 ‘대충돌설’이 큰 설득력을 얻으면서 달의 나이도 바뀌고 있다.

미국 콜로라도대와 일본 도쿄대 공동 연구팀은 지구 초기역사에서 원형행성들끼리의 다양한 충격상태를 컴퓨터 시뮬레이션으로 분석한 결과,달은 수십억년전 화성크기의 3배 정도인 물체가 지구와 충돌한 뒤 1년도 안되는 짧은 기간에 생성됐다는 연구 결과를 내놓았다.

영국 과학전문지 ‘네이처’는 이들의 학설을 인용,거대한 물체가 지구와 충돌하는 과정에서 지구 지각을 녹게 하고 맨틀층 일부를 제거했을 가능성이 높다고 전했다.이는 달이 수백만년에 걸쳐 형성됐다는 기존의 이론과 궤를 달리하는 것이다.

이어 미국 미시간대 알렉산더 홀리데이 박사와 테네시대 그레고리 스나이더 박사도 달 암석을 분석한 결과,화성보다 큰 행성이 지구에 충돌했을때 떨어져 나간 지구나 행성의 일부,또는 지구와 이 행성의 혼합체가 달을 형성한 것으로 보인다고 밝혀 콜로라도대 연구팀의 이론을 뒷받침했다.

홀리데이 박사팀은 달 샘플의 미세한 부분,즉 텅스텐 동위원소 입자 1백만분의 1g 미만까지 분석해 내는 최신의 달 암석 측정기법으로 월석 21개를 분석했다.

연구팀은 이를 토대로 달의 생성기는 45억∼45억2천만년전이라고 결론지었다.이들은 태양계 행성들이 약 45억7천만년전부터 형성되기 시작했다고 전제하고 대충돌 연대는 태양계가 시작된 지 약 5천만년전 뒤라고 설명했다.

홀리데이 박사는 “상당 부분 추론에 의존한 분리설이나 포획설,링설로 달의 연대를 정확히 가려내는 것은 사실상 불가능한 일”이라면서 “첨단 분석법에 바탕을 둔 대충돌설이 천문학자들 사이에서 가장 신빙성있는 이론으로 받아 들여지고 있는 추세”라고 말했다.<박건승 기자>