[아하! 우주] 中 탐사선이 벗긴 ‘달 미스터리’ - 너무나 다른 달 앞면과 뒷면

달의 뒷면에 쌓인 미스터리가 중국의 탐사 로버에 의해 벗겨지고 있다고 2일 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 중국 탐사 로버 유투의 탐사 결과에 따르면, 달의 ‘어두운’ 면은 달의 ‘밝은’ 면보다 더 어둡지는 않은 것으로 밝혀졌다. 그러나 달의 뒷면은 앞면보다 밤에 더욱 온도가 떨어지는 것으로 나타났다.

달은 지구와 중력으로 잠겨 있는 상태이기 때문에 자전시간과 공전시간이 똑같다. 이는 곧 지구에서 달의 한쪽 면만을 볼 수 있을 뿐이라는 뜻이다. 인류가 달의 뒷면을 최초로 볼 수 있었던 것은 1959년 소련의 루나 3호가 달의 뒷면을 돌면서 찍은 사진을 전송했을 때였다. 그후 루나 3호는 달에 추락하여 고철 덩어리가 됐지만. 그러나 달이 계속해서 우리에게 한 면만을 보이면서 고정되어 있지만, 태양의 각도에 따라 모든 월면은 지구의 2주 정도를 주기로 낮과 밤을 경험한다.

아폴로 미션의 데이터에 따르면, 햇볕이 잘 드는 쪽의 월면은 낮에는 섭씨 127도까지 올라갈 수 있고, 야간에는 섭씨 영하 173도까지 떨어질 수 있다. 그러나 이 모든 데이터는 지구를 마주한 달의 앞면에 관한 것이다.

지난달 3일 달의 뒷면에 착륙한 중국의 탐사선은 달 뒷면의 밤이 앞면에 비해 더욱 기온이 낮다는 사실을 발견했다. 중국의 착륙선 창어4호와 탐사 로버 유투2는 1월 말에 절전 모드에서 깨어나 기온이 영하 190도까지 떨어졌다는 데이터를 다시 보내왔다.

창어 4호의 데이터와 아폴로의 데이터가 이처럼 차이를 보이는 것은 달의 앞면과 뒷면의 지질학적 조성이 다른 데서 기인하는 것으로 보인다. “이에 대해서는 더 자세한 연구와 분석이 필료할 것으로 보인다”고 창어 4호 프로젝트의 장허 주임 행정관이 밝혔다.

이러한 차이는 달의 생성 기원과 관련이 있을 것으로 과학자들은 보고 있다. 달의 앞면에는 바다(Mare)가 넓게 분포되어 있는 반면, 뒷면에는 바다가 거의 없다. 이는 지구가 형성된 지 얼마 되지 않은 시기에 화성 크기의 천체 ‘테이아’가 지구에 충돌해 부서지면서 나온 파편으로부터 탄생했다는 달의 기원과 밀접한 관련이 있다.

이때 ’대충돌‘로 달은 엄청 뜨거워졌지만 지구보다 훨씬 작아서 충돌 이후 식는 것도 빨랐으며, 지구를 향해 한쪽 면(앞면)을 처음부터 향하고 있었던 것으로 여겨지므로 달의 앞면만 섭씨 2500도 이상의 고온이었다고 한다. 이는 지구로부터 복사열을 받아 걸쭉하게 녹은 상태였던 것. 이 앞면과 뒷면의 온도 변화가 달의 지각이 형성하는 데 중요한 역할을 했다고 과학자들은 보고 있다.

지금은 달이 완전히 식어 표면 아래도 굳어버렸지만, 형성된 지 얼마 되지 않은 무렵에는 큰 천체가 달의 앞면에 충돌하고 심지어 지각 아래에까지 도달해 대량의 현무암질 용암을 방출하도록 만들어 오늘날 볼 수 있는 달의 바다를 형성한 것이다. 반면 뒷면에 충돌한 대부분 천체는 두꺼운 지각을 관통할 수 없었고, 따라서 현무암질 용암이 분출하지 않아 크레이터와 계곡, 고지대가 형성됐을 뿐이라고 한다.​

창어 4호와 유투는 달의 이면을 최초로 탐사하는 미션인만큼 달의 뒷면에 관한 이들의 데이터는 유일한 것이다. 따라서 과학자들이 달의 앞면과 뒷면의 온도차 원인을 확실히 규명하는 데는 오랜 시간이 걸릴 수도 있다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com