[우주를 보다] 지구와 화성만 한 행성의 충돌, 그 찌꺼기가 달?

입력 : ㅣ 수정 : 2018-03-10 01:10

폰트 확대 폰트 축소 프린트하기
우리 밤하늘을 휘영청 밝혀 주는 달의 생성과 관련된 새로운 주장이 제기됐다.
지구와 테이아가 충돌하는 가상 그래픽. 미 항공우주국(NASA) 제공

▲ 지구와 테이아가 충돌하는 가상 그래픽.
미 항공우주국(NASA) 제공

최근 미국 하버드대학과 캘리포니아대학 데이비스캠퍼스 공동연구팀은 수학적 모델링 및 시뮬레이션을 통해 달이 지구를 만든 도넛 모양의 ‘시네스티아’(Synestia)에서 생성됐다는 연구 결과를 발표했다.


그간 학계는 달의 ‘출생의 비밀’을 놓고 여러 이론을 제기했으나 지금까지도 명확히 밝혀진 것은 없다. 처음 달 생성의 비밀을 들춰 낸 것은 찰스 다윈의 아들인 천문학자 조지 다윈(1845~1912)이다. 그는 생성 초기의 지구가 두 부분으로 쪼개지면서 달이 떨어져 나갔고 그 자리에 태평양이 생겼다는 이른바 ‘분리설’을 주장했다. 이후 현재까지 가장 설득력 있게 받아들여지는 것은 대충돌설이다. 이 이론은 45억년 전 원시 지구가 테이아라 불리는 화성만 한 크기의 행성과 충돌했으며 이 결과로 지구가 형성되고 남은 물질이 달이 됐다는 주장이다. 그러나 이 학설의 결정적인 허점은 과거 아폴로 11호 등이 달 탐사 후 가져온 월석을 분석하는 과정에서 드러났다. 성분을 분석한 결과 산소 원자 등의 동위 원소비가 지구의 것과 별반 차이가 없었기 때문이다. 곧 ‘부모’ 중 하나인 테이아의 존재가 확인되지 않은 셈이다.

이번에 연구팀이 발표한 논문은 지난해 내놓은 이론의 연장선상에 있다. 연구팀은 45억년 전 원시 지구와 테이아가 충돌해 기화하며 도넛처럼 부풀어진 상태가 됐으며 이를 그리스어로 하나 된다(Syn)는 의미와 불과 화로의 여신 헤스티아(Hestia)의 이름을 합쳐 시네스티아로 명명했다. 이 과정에서 녹아 버린 암석 물질과 먼지구름 속에서 지구와 달이 형성됐다는 것이 이론의 골자다.

논문의 공동저자인 데이비스캠퍼스 사라 스튜어트 교수는 “두 천체의 충돌로 일부 기화된 물질이 빠르게 회전을 시작했다”면서 “이후 시네스티아 내부가 식으면서 수축하고 냉각되며 지구가 됐고 주위에 비처럼 내렸던 암석이 뭉쳐져 달이 됐다”고 설명했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
2018-03-10 20면
페이스북 트위터 카카오스토리 밴드 블로그

/

서울Eye - 포토더보기