달의 기원

글/ 레오나르도 빈티니

 

 달은 밤하늘에서 가장 독보적인 존재로, 태고부터 경외심과 신비감을 불러 일으켰다. 지난 몇십 년 간 달의 신비에 대해 새롭게 밝혀진 것도 많지만, 아직도 많은 의문점들이 풀리지 않고 있다. 지구를 28일마다 한번씩 돌고 있는 이 흰색의 위성은 우리 생활에 아주 큰 영향을 주고 있다. 그러나 우리가 이 친숙한 이웃을 물리적으로 분석해보면 전혀 자연스럽지 못하다는 점을 알게 된다.

 

달은 인공위성이다? 이 엉뚱한 이론은 어디서 시작됐을까? 이러한 가정은 1960년대 러시아 과학자인 미하일 바신과 알렉산더 세르바코프가 최초로 제시했고, 후임 연구자들은 이 가설에 사로 잡혔다. 이들에 따르면 달은 다음과 같은 8가지의 매우 이상한 특징을 갖고 있다.

 

달의 신비: 작은 행성에 비해 지나치게 큰 위성

태양계의 다른 행성의 위성과 비교해보면, 달의 궤도와 크기는 매우 괴상하다. 다른 행성들도 물론 위성을 갖고 있다. 그러나 수성, 금성, 명왕성과 같이 작은 행성들은 중력의 영향이 약하기 때문에 위성이 존재하지 않는다. 하지만 이들과 비슷한 크기의 지구는 자신의 1/4크기의 달을 갖고 있다. 지구에 비해 거대한 목성 또는 토성도 아주 작은 위성을 갖고 있다. 목성의 위성 크기는 목성의 1/80에 불과하다. 우리 지구는 우주에서는 아주 보기 드문 경우다.

 

다른 재미있는 사실로는 달과 지구간 거리이다. 달은 지구와 너무 가까워 태양과 동일한 크기로 보인다. 이 절묘한 일치는 달이 태양을 완전히 가리는 일식에서 가장 확실하게 나타난다.

마지막 의문점은 달은 거의 완벽한 원형궤도를 그린다는 점이다. 다른 위성들이 타원궤도를 그리는 것과는 사뭇 다르다.

 

두번째 신비: 평평하지 않은 곡면

달의 중력 중심은 기하학적인 중심보다 지구쪽으로 6,000피트 정도 더 가깝다. 과학자들은 달이 이러한 심각한 불균형을 갖고 있으면서도 어떻게 흔들거리지 않고 거의 완벽한 원형궤도를 유지하는지 설명하지 못하고 있다.

 

세번째 신비: 크레이터

달을 찍은 사진을 보면 달은 크레이터로 이루어진 세계임을 알 수 있다. 어떤 거대한 물체가 지구 표면로 떨어지면 대기권에서 완전히 분해되거나 대기에 접근하기 수십km 전에 대부분 파괴된다. 그러나 대기권이 없는 달에는 물체가 달 표면까지 손상없이 떨어져 크고 작은 크레이터를 형성한다. 그렇지만 이 크레이터의 깊이는 주변환경에 비해 깊이가 아주 얕다. 이는 달이 움푹 패이는 것을 방지할 만큼의 매우 단단한 물질로 이루어졌다는 것을 의미한다. 직경이 30km가 넘는 크레이터조차도 그 깊이는 6km를 넘지 않는다. 달이 단순히 큰 바윗덩어리라면 적어도 4- 5배 깊은 크레이터가 생겨야 한다.

바신과 셰르바코프는 달의 표면이 티타늄 구조로 만들어졌을 것으로 추정했다. 실제로도 달의 표면은 티타늄으로 되어 있는 것으로 알려졌으며, 소련 연구팀에 의하면 티타늄 층의 두께는 거의 32km에 달한다.

 

네번째 신비: 달의 바다

소위 말하는 달의 바다는 어떻게 생겼을까? 이 거대한 존재는 운석의 충격 때문에 달의 내부로부터 뿜어져 나온 용암이 굳어져 생겨난 것으로 여겨졌다. 이 이론에 따르면 달은 내부에 용암이 녹아있는 뜨거운 위성으로 생각되지만, 대부분 학자들은 달을 차가운 물체로 본다.

 

다섯번째 신비: 중력 불일치

달 표면의 중력은 일정하지 않다. 아폴로 8호에 탑승한 승무원들은 우주선이 달의 바다 지역을 지날 때 갑자기 우주선이 달쪽으로 하강하는 것을 느꼈다. 이 지점에서 중력이 비정상적으로 크게 작용한 것이다.

 

여섯번째 신비: 지리적인 비대칭

달의 뒷면, 즉 지구에서 볼 수 없는 면에는 많은 크레이터, 산맥, 지리적인 융기가 있다. 그러나 지구를 향한 면은 대부분 거대한 달의 바다이다. 왜 달의 바다의 80퍼센트가 지구를 향한 면에만 집중해 있을까?

 

일곱번째 신비: 저밀도

달의 밀도는 지구 밀도의 약 60퍼센트 정도인 것으로 알려졌다. 여러 연구 결과가 달의 내부가 비이 있다는 점을 증명하고 있다. 1982년 핵공학자이자 연구가인 윌리엄 브라이언 2세는 그의 저서 ‘문게이트: 미국 우주 프로그램에서 공개되지 않은 발견들’에서 “아폴로호의 지진 실험으로 보면 달 내부는 비어있고 외부는 상대적으로 단단하다”고 말했다. 게다가, 일부 과학자들은 대담하게도 그런 속이 텅 빈 상태가 인공적이라고 가정했다. 사실 확인이 어렵고 피상적으로 말할 수 밖에 없는 입장에서 과학자들은 달이 ‘인위적으로 형성된 위성’이라고 선언했다.

 

8번째 달의 신비: 다른 이론들

지난 세기에는 달의 기원에 관한 세가지 가설이 있었다. 하나는 달이 실제로 지구에서 떨어져 나갔다는 것이다. 다른 이론으로는 달이 지구와 동시에 원시 성운에서 생겼다는 것이다. 그러나 이 가설들은 달과 지구를 이루는 성분들의 차이가 커서 채택되지 않았다. 세번째 이론은 달이 우주를 돌아다는 중에 지구에 이끌려서 지금의 궤도에 갇혔다는 것이다. 그러나 이 가설은 달이 가장 완벽한 원형 궤도를 돌고 있고 다른 위성들에 비해 비교적 크기가 크다는 점에서 채택되지 않았다. 위성이 한 행성에 붙잡히는 경우는 원형에서 벗어난 궤도를 갖거나 최소한 타원형태가 되어야 한다. 이 세가지 가설들의 또 다른 문제는 달과 지구 사이에 일어나는 그렇게 큰 각운동량을 설명할 수 없다는 것이다.

 

다음에 나올 4번째 가설은 아마도 가장 믿기가 어려울 것이다. 그렇지만 달이 보여주는 많은 비정상적인 것들이 이 설명으로는 해결된다. 사실 많은 과학자들도 이 가설을 더 확실한 것으로 받아들인다.

 

돈 윌슨은 달이 인공 위성이라는 이론에 대해 쓴 그의 책 ‘우리의 신비로운 우주선 달’의 서문에서 이렇게 썼다. “내가 달의 본성을 밝히는 소련의 이론을 들었을 당시 나는 충격을 받아 비틀거렸다. 처음에 나는 믿을 수 없어서 본능적으로 거부했다. 그 이후 아폴로 탐험대가 소련의 이론을 뒷받침하는 사실들을 가져오자 나는 받아들일 수 밖에 없었다.”

 

달이 정말로 인공적이라면 누가 무슨 목적으로 만들었을까? 단순히 밤 하늘을 밝히기 위해 만들어졌을까, 아니면 다른 설계 이유가 있었을까? 달의 에너지장은 지구의 조수에 영향을 미치며 여성들의 생리 주기에도 영향을 미친다. 어떤 사람들은 만월이 사람의 정신상태에도 영향을 미친다고도 말한다. 복합적인 지구상 생활을 보면 달이 없는 생활은 상상하기 힘들다. 그러나 아마도 사람들은 그런 달이 없던 시대를 알고 있었던 것 같다.

최근, 많은 학자들이 아폴로 11호 및 16호가 달 탐사 임무 중에 확보한 지진계를 해석하느라 수많은 시간을 보내고 있다. 우주비행사들은 이 일련의 임무에서 여러 장비를 동원해 1977년 연결이 단절됐을 때까지 지구에 대량의 정보를 보내게 했다.

 

현재 텍사스 대학에서 이 현상을 연구하고 있는 지구과학자 요시오 나카무라에 따르면, 달 표면으로부터 약 1000km 깊이의 진앙지로부터 작은 강도의 지진이 발생하고 있다.

스크립스 해양연구소에 근무하는 지구과학자인 캐더린 존슨은 이 비정상적인 진앙지의 깊이는 지구에서 볼 수 있는 것보다 훨씬 깊다고 밝혔다. 또한 이 작은 달의 지진은 하루에 몇번씩 일어나며 대부분이 달의 보이는 면에서 일어난다. 이 또한 달이 갖는 이상한 비대칭 현상중 하나이다.

 

노트르담 대학의 토목공학 및 지질 과학교수인 클리브 닐도 아폴로 프로그램에서 나온 데이터를 연구하고 있다. 그는 1972년부터 1977년 사이에 깊이는 얕지만 리히터 지진계로 5.5를 기록하여 달을 10분 이상 흔들리게 만든 28개의 강한 지진파를 확인했다. 이 정도 규모의 지진이라면 지구에서는 보통 30초 이상 진동하지 않기 때문에 지진파 기록으로 보면 달속이 비었다는 추정을 할 수 있다.

 

닐은 2006년 NASA 보고서에서 “달은 종처럼 울리고 있다”라고 밝혔다. 이 현상은 다른 많은 연구결과와 함께 달이 단단한 암석 덩어리가 아닌 속이 빈 위성일 수 있다는 것을 나타낸다.

 

가능성 없는 이론

과학이 그 기원을 밝혀낸다면 달의 신비는 벗겨질 것이다. 우리가 달의 역사를 생각해본다면 현재 설명할 수 없는 달의 현상들이 의미있게 될지도 모르겠다. 지난 세기동안 가장 인기있던 서너가지 이론들 중에서 가장 흥미있는 것은 느린 충돌에 관한 것이다. 이 이론은 지구와 충돌한 작은 행성으로부터 떨어져 나온 조각이 달이 되었다고 설명한다.

 

이 충돌이 어떻게 이루어질 수 있는지 시험하기 위해, 수백만 개의 변수를 처리하여 그래픽으로 만들 수 있는 수퍼컴퓨터가 동원됐다. 계산에 의하면 특정 크기의 물체가 지구를 매우 특정한 각도로 충격할 때 그 물체가 지구로 떨어지지 않고 대신 서로 끌어당겨서 지구를 겨우 선회하게 할 수 있었다. 이렇게 되려면 지구를 충격하는 물체는 시속 900km 속도로 지구와 부딪혀야 부서지지 않을 수 있다.

과학자들은 이 복잡한 시나리오를 구현해볼 궁리를 했지만, 이 이론이 맞지 않다는 것을 증명할 수 있는 여러 가지 달의 특성들 또한 많이 있다.

 

반짝이는 달빛

어떤 사람들은 달에서 빛나는 작은 불빛들을 외계인들이 있다는 증거로 생각했지만, 그 대부분은 자기적으로 충전된 먼지 입자 구름이 달 표면에서 빛나는 점들로 보이는 것이다. 달의 전이현상으로 알려진 이 빛들은 수세기 동안 관찰됐다. 아폴로 프로그램 시절에 가장 관심을 집중시켰던 이 자기 폭풍은 2005년 말에 다시 화제가 됐다.

 

과학자들은 달 표면에 부딪히는 운석이 만들어내는 먼지를 관찰하기 위해 아폴로 17호 우주 비행사들이 1972년에 달에 세웠던 실험 장치인 LEAM(달 표면의 산란물과 운석을 실험하는 장치)을 사용해서, 이 장치에서 나온 30년 묵은 데이터를 시험해 전이현상이 일어나는 원인을 찾으려고 했다.

콜로라도 재료공학부의 지구물리학 교수인 게리 올러프트는 NASA 보고서에서 “놀랍게도, LEAM을 통해 매일 아침 수많은 입자들이 위쪽 또는 아래쪽보다는 동쪽에서 서쪽으로 이동하는 것이 발견됐다. 이 입자들 대부분은 달의 산란물의 속도보다 느렸다”고 밝혔다.

 

과학자들은 달에서 해가 떠오른 후 몇시간동안 실험 온도가 화씨 200도까지 올라가는 것을 발견하고는 과열을 막기위해 LEAM의 동작을 멈췄다. 과학자들은 어떻게 그런 이상한 현상이 매일 일어날 수 있는지에 대한 의문을 풀지 못했다.

 

만들어진 달

1960년대, 소련 과학 아카데미의 미하일 바신과 알렉산더 셰르바코프는 이 이상한 데이터를 해석해 이 달의 수수께끼를 풀 수 있는 한가지 이론을 고안했다.

 

그들은 우리의 이 위성이 자연적인 과정으로 만들어지지 않았기 때문에 다른 자연적인 우주체의 법칙을 따르지 않는다고 생각해 달이 인공적으로 만들어졌다고 주장했다. 일부 과학자들은 이 아이디어를 조롱했지만, NASA에서 발표한 수많은 보고서와 데이터들은 인공 달의 가설을 심각하게 고려하게 만들었다. 지난 기사에서 언급한 것처럼, 달은 다른 천체가 갖지 않은 보기드문 특성과 이상한 현상을 보이고 있다. 예를 들어, 얕은 크레이터는 달이 매우 단단한 물질로 만들어졌다는 것을 뜻한다. 또한 달의 밀도는 아주 낮아서 물에서도 뜰 수 있다. 또 상대적으로 작은 행성에 비해 너무나 큰 위성이 붙어있는 형태이고, 거의 완벽한 원형 궤도를 갖고 있으며 표면 전체에서 중력이 균일하지 않다.

 

물론 회의론자들은 고대인들에게 그러한 거대한 조형 건축 기술이 존재하기는 어렵다고 치부한다. 그러나 우리 현대인들이 이뤄놓은 것들을 생각해본다면 이 아이디어도 그렇게 허황한 것처럼 보이지 않는다. 유명 천문학자 칼 세이건은 일찍이 사람이 달과 화성에 발자국을 찍음으로써 다른 세계의 얼굴을 바꾸기 시작했다고 말한 적이 있다. 달이 과거 지구인들이 만든 에너지원이라면 오늘날 우리가 받는 충격은 단순한 발자국 이상일 것이다. 달을 에너지원으로 만드는 이 프로젝트는 달에 거대한 태양전지 판넬들을 붙여놓고 이로부터 에너지를 모아 마이크로파를 통해 지구에 보내려고 하는 것과 같다.

 

그런 프로젝트를 가진 사회가 필요한 기술을 갖고 있다고 해도 무슨 이유로 달을 만들었을까? 어떤 사람들은 달이 없으면 지구의 생명체들이 매우 혼란에 빠질 것이라고 말한다. 우리의 ‘중력 고정장치’가 없다면 이 불안정한 지구는 하루가 6시간이 될 수도 있고, 견뎌낼 수 없는 겨울을 보낼 수도 있으며 지옥 같은 여름을 보낼 수도 있을 것이다. 달이 1년에 몇 인치씩 지구에서 멀이지고 있다고 천문학자들이 밝힘에 따라 어떤 과학자들은 우리 행성계를 안정시키기 위해 아이디어를 짜내기도 했다. 아이오와 대학의 알렉산더 에이비앙 교수는 목성의 위성 유로파를 가져와서 우리 궤도에 올려놓자는 제안도 했다.

 

이런 제안과 같이 인간은 태양계의 천체를 다루겠다는 생각을 향후 몇 년동안 실행에 옮길 수도 있을 것이다. 그러므로 오래전에 존재했던 우리와 같은 문명이 하늘에 ‘거대한 우주 램프’를 가져다 놓을 능력이 있었을까에 대해서도 다시 생각해봐야 한다.

 

From  http://www.sunjang.com/