[아하! 우주] 달은 도넛 모양의 지구 속에서 탄생했다

지금도 우리 밤하늘을 비추는 아름다운 달의 생성과 관련된 새로운 주장이 제기됐다.

최근 미국 하버드대학과 캘리포니아 대학 데이비드캠퍼스 공동연구팀은 수학적 모델링을 바탕으로 연구한 결과 달이 도넛 모양의 '시네스티아'에서 생성됐다는 연구결과를 발표했다.

그간 달의 '출생의 비밀'을 놓고 전세계 과학자들은 여러 이론을 제기했으나 지금까지도 명확히 밝혀진 것은 없다. 처음 달 생성의 비밀을 들춰낸 것은 찰스 다윈의 아들인 천문학자 조지 다윈(1845~1912)이다. 그는 생성 초기의 지구가 두 부분으로 쪼개지면서 달이 만들어졌다고 주장했다.

이후 다양한 학설이 제기됐지만 현재까지 가장 설득력있는 주장은 바로 ‘자이언트 임팩트’설이다. 이 이론은 45억 년 전 초기 지구가 소위 테이아(Theia)라 불리는 화성만한 행성과 충돌했으며 이 결과로 잔해가 뭉쳐져 탄생한 것이 달이라는 설이다.

그러나 이 학설의 치명적인 허점은 과거 아폴로 11호, 12호, 16호가 달 탐사 후 가져온 월석을 분석하는 과정에서 드러났다. 그 성분을 분석한 결과 지구와 별반 차이가 없없기 때문으로 테이아의 '존재'가 확인되지 않은 것이다. 　

이번에 연구팀이 발표한 학설은 지난해 내놓은 소위 ‘시네스티아'(Synestia)의 연장선상이다. 연구팀은 45억 년 전 테이아가 지구와 충돌해 기화하면서 암석물질과 먼지 구름으로 이루어진 도넛 모양으로 부풀어진 상태가 됐을 것으로 추론했다. 연구팀은 이를 그리스어로 하나된다(Syn)는 의미와 불과 화로의 여신(Hestia)의 이름을 합쳐 시네스티아라고 명명했다.

사이먼 락 박사는 "두 천체의 충돌로 인해 시네스티아가 형성되면서 기화된 물질이 빠르게 회전을 시작했다"면서 "이후 시네스티아 내부가 식으면서 수축해 지구가 됐고 주위에 비처럼 내렸던 액체 암석이 뭉쳐져 달이 됐다"고 설명했다. 이어 "이는 지구와 달의 성분이 비슷하고 달이 지구보다 휘발성있는 원소가 적은 이유도 설명된다"고 덧붙였다.

이번 연구결과는 국제학술지 '지구물리학 연구 저널' 최신호에 발표됐다. 　 　

박종익 기자 pji@seoul.co.kr