20093.06.24 <동아사이언스>

누구나 한번쯤 컴컴한 밤하늘에 휘영청 떠있는 달을 보고 마음이 설레어본 경험이 있다. 사람들은 달을 보며 마음을 추스르기도, 때론 억누를 수 없는 감정에 젖곤 한다.

많은 예술 작품들이 달을 소재로 하고 있는 것도 무관하지 않다. 백제가요부터 서양음악과 최신 유행가요까지 수없는 작품에 단골 소재로 등장한다.

달은 그만큼 사람들에게 오랜 벗처럼 자리 잡고 있다. 하지만 정적 인류가 달을 실제 직접 들여다보기 시작한 것은 반세기도 되지 않았다. 1969년 7월 미국의 유인우주선 아폴로 11호가 달에 첫 발을 내딛기 전까지 달은 가깝지만 먼 존재일 뿐이었다.

그 뒤 몇 차례 이어진 달 탐사에서 달의 속살은 한 꺼풀씩 벗겨졌다.

그럼에도 많은 사람들에게 달은 신비한 존재로 남아 있다. 미국항공우주국(NASA)도 여전히 남겨진 궁금증을 풀기 위해 2014~2020년 달 주위에 최소 7개 탐사선을 보내는 프로젝트를 추진하고 있다.

이웃 일본과 중국, 인도 역시 미래 자원의 보고(寶庫) 달에 대한 추가 탐사 계획을 세워놓고 있다.

최근 미국의 과학전문 웹사이트 라이브사이언스닷컴은 내달 앞으로 다가온 인류 달 탐사 40주년을 맞아 ‘달에 관한 진실과 오해 10가지’를 선정해 발표했다. 이중 일반인들이 가장 궁금해 할 5가지를 추려봤다.

오해와 진실 하나, 달은 항상 그 자리에 있다?

틀렸다. 달이 항상 지구 주위를 지키고 있다고 생각하면 착각이다. 해마다 달은 점점 우리 곁에서 멀어지고 있다. 달은 매년 조금씩 드러나지 않게 지구의 자전 에너지를 뺏고 있다. 이 에너지에서 추진력을 얻어 달은 1년에 약 4cm씩 멀어지고 있다.

과학자들은 달이 46억 년 전 형성될 당시 지구에서 약 2만2530km떨어져 있었다고 보고 있다. 현재는 그보다 약 20배 더 멀어진 평균 약 38만km 떨어져 있다. 지구의 자전 속도도 그만큼 느려졌다. 하루의 길이도 점점 길어지고 있는 중이다. 지구의 회전 속도는 100년에 1.5밀리초씩 느려지고 있다. 과학자들은 지구가 자전을 멈추는 수 십 억년 뒤, 지구의 하루 길이가 약 40일로 늘어날 것으로 예측하고 있다. 그쯤이면 달은 지구에서 더 훨씬 멀어져 있을 것은 분명하다.

오해와 진실 둘, 달에도 지진은 있다

맞다. 미국의 아폴로 호 우주인들은 달에 머무는 동안 흔히 달나라 지진계인 ‘월진계’를 설치했다. 이들 우주인들은 달에 불과 며칠 동안 머물렀지만 달이 지질학적으로 사망하지 않았다는 사실을 알아냈다. 달 표면 아래 불과 수 km 땅속에서 수많은 크고 작은 지진이 끊이지 않는다는 사실을 포착한 것이다. 과학자들은 달에서 일어나는 지진의 배후로 지구의 중력을 지목하고 있다. 지진 뿐 아니다. 지각이 힘을 받아 끊어진 단층은 물론 땅속에서 가스가 뿜어져 나오는 현상도 포착했다.

과학자들은 지구처럼 달의 중심에도 지구보다 훨씬 작지만 뜨거운 핵이 존재할 것으로 보고 있다. 1999년 NASA는 달 내부에 전체 질량의 2~4%를 차지하는 핵이 있다는 사실을 밝혀냈다. 내핵과 외핵을 합친 질량이 전체의 30%가 넘는 지구와는 크게 비교된다. NASA의 엔지니어들은 향후 달에 사람이 거주하는 기지를 건설할 때 ‘달 지진’을 꼭 고려해야 한다고 입을 모은다.

오해와 진실 셋, 달이 서로 크기가 다르게 보이는 이유

지구 주위를 도는 달의 궤도는 원이 아니라 타원에 가깝다. 따라서 지구와 달 중심간 거리는 계속해서 바뀐다. 달이 지구에 가까워질 때 거리는 약 36만3100km. 달이 지구에서 가장 멀어질 때는 최대 40만5600km까지 떨어진다. 과학자들은 달 위치가 지구에서 가장 멀리 떨어질 때 보름달은 공교롭게도 평소 때보다 14% 더 크게 보이고 약 30% 더 밝게 보인다고 말한다.

풀리지 않는 궁금증은 또 남는다. 늦은 밤에 보는 달이 막 떠오른 달보다 더 작게 보인다는 점이다. 이런 현상은 직접 실험으로 확인할 수 있다. 먼저 이른 저녁달이 막 서 크게 보일 때 연필 지우개 크기의 물체를 잡고 팔을 뻗쳐 크기를 가늠한다. 이어 시간이 흘러 달이 더 높게 떠올라 상대적으로 작게 보일 때 다시 한번 똑같은 방식으로 그 크기를 살펴본다. 두 달을 비교해보면 크기가 같다는 사실을 알 수 있다.

오해와 진실 넷, 달은 둥글지 않다

밤하늘에 떠있는 달은 동그란 것처럼 보인다. 하지만 실제로 자세히 살펴보면 달은 살짝 찌그러진 모습이다. 과학자들은 달이 달걀 모양에 더 가깝다고 한다. 실제 밤하늘에 떠있는 달을 한번 자세히 살펴보자. 한쪽 끝이 그 반대쪽보다 더 뭉툭하게 보일 것이다. 둥글지 않다보니 질량 중심도 한가운데 있지 않다. 달 중심에서 약 2km 정도 벗어나 있다. 여기서 흥미로운 점은 지구도 완전한 구(球)가 아니라는 사실이다. 우주에서 지구 사진을 찍으면 달처럼 한쪽이 더 부풀어 있는 형태를 띤다고 한다.

오해와 진실 다섯, 달의 반대편은 항상 어둡다?

통상적으로 생각하는 것과 달리 달의 반대쪽은 어둡지 않다. 따라서 지구처럼 달도 낮과 밤이 존재한다. 다만 달의 반대편이 우리 눈에 보이지 않을 뿐이다. 달은 지구 중력의 영향으로 스스로 자전을 하고 또 지구 주위를 공전하고 있다. 달이 지구 주위를 한 번 돌 때 한 번 자전하는 것으로 알려져 있다. 이는 달을 볼 때 오직 한 면만 보이기 때문에 생겨난 오해일 뿐이다.


박근태 동아사이언스 기자 kunta@donga.com