달은 어떻게 생성 되었을까? > 달

첫째는 지구의 일부분이 분열되어 달이 되었다고 하는 분열설로서, 지구와 달이 부모와 자식의 관계에 있다 하여 친자설이라고도 한다. 둘째로는 지구의 둘레에서 달도 지구와 함께 성장했다고 하는 집적설 혹은 형제설이다. 셋째는 완전히 다른 천체가 우연히 지구에 접근하여 포획되었다는 포획설 혹은 타인설이다. 마지막으로는 충돌설이라 불리는 것으로 원시 지구에 화성 정도의 크기의 미행성이 충돌하면서 지구의 맨틀이 파괴되어 날아간 파편이 다시 집적되어 달이 만들어졌다는 것이다.(그림 8)

이 하나 하나의 설에 대해 살펴보기로 하자. 우선 아폴로 계획에 의한 달 탐사로부터 지구와 달은 거의 같은 조성임이 밝혀졌기 때문에 포획설은 부정되어야 한다. 지구와 달의 유사점으로부터 분열설이 가지는 유리한 점도 있지만, 원시 지구의 핵이 형성될 때에 지구의 자전이 불안정하게 되어 표면 물질이 분리했다는 이론에는 무리가 있다. 지구가 아무리 빨리 자전했다 하더라도 표면 물질이 날라 가 버리는 현상은 물리적으로 일어나지 않는다.

그 다음 집적설은 최근까지 상당히 유력한 설이었다. 그러나 달이 지구와 마찬가지로 미행성을 집적하여 같이 성장한다는 이론의 난점은 지구-달 시스템의 각 운동량이 다른 태양계 천체의 각 운동량과 미묘하게 다른 것을 설명할 수 없다는 것이다. 태양계 중 여러 천체의 각 운동량은 질량의 크기에 비례하여 규칙적으로 증가한다. 그러나 지구-달 시스템만이 다른 천체보다 약간 높은 값을 보인다. 여기에 가장 최근에 각광을 받기 시작한 것이 충돌설이다.

이것은 소위 분열설과 집적설을 조합한 것인데, 실제 원시 지구에 화성 크기의 행성을 충돌시키는 가상 시뮬레이션을 해 보아도 아주 그럴듯하게 달이 만들어지고, 또 달이 지닌 특징도 잘 설명된다고 한다. 집적설이 가지는 각 운동량의 난점 역시 충돌의 충격으로 말미암아 각 운동량이 증가하게 된 것으로 설명 가능하다. 현재로서는 충돌설이 가장 유리한 위치에 있지만 이것이 완전한 정답인지 어떤지는 아직 모른다. 이를 해결하기 위해서는 태양계의 행성이 만들어지는 과정을 보다 자세히 연구해야 할 것이다.

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