달의 기원, 지형, 달 탐사의 역사

 

1. 달의 기원

달은 우리가 사는 지구의 유일한 위성입니다. 지구와 달 사이의 거리는 평균 38만 4400km이고, 지름은 지구의 약 1/4, 부피는 지구의 약 1/50입니다. 중력은 지구의 약 17%이며, 지구를 약 27.3일에 한 번씩 공전합니다.

달의 기원에 대해서는 여러 가지 가설이 존재하는데, 가장 대표적인 가설은 4가지가 있습니다.

첫 번째로 과학자들 사이에 가장 널리 받아들여지는 이론은 충돌 가설입니다.

이 이론은 약 46억 년 전에 화성 크기의 천체 테이아가 지구와 충돌하여 그 파편이 우주로 튕겨 나가 지구 중력의 영향으로 서로 합쳐지고 굳어지면서 달이 된 것으로 추정하는 가설입니다. 지구가 자신의 크기에 비해 큰 핵을 가지고 있는 이유 또한 테이아와 충돌 시 핵과 맨틀이 지구의 것과 합쳐져서 자신보다 큰 핵을 갖게 되었다는 이론에 부합하는 가설이어서 더욱 힘을 받게 되었습니다.

두 번째로는 쌍둥이설입니다. 이 이론은 태양계 생성 초기에 가스와 먼지구름에서 지구와 함께 달이 형성되었음을 설명하는 가설입니다. 그러나 실제로 연구결과 달이 지구에 비해 철분이 부족하다고 밝혀져 이 가설은 설득력이 떨어지게 되었습니다. 

세 번째로는 포획설입니다. 달이 과거에 지구의 중력에 의해 붙잡혀 지구를 공전하게 되었다는 이론입니다.

그러나 이 또한 달과 지구의 구성 성분이 유사하고 달의 크기 또한 지구의 중력에 붙잡히기엔 너무 크다는 이유 때문에 설득력이 떨어지게 되었습니다.

마지막으로 분리설입니다. 이 이론은 지구 탄생 초기 지구가 아직 굳지 않고 녹아 있는 행성이었을 때 지금의 대양 부분이 떨어져 나가 달이 만들어졌다는 이론입니다. 

 

2. 달의 지형

달의 지형은 현무암과 용암대지로 형성된 바다라고 불리는 지역과 고지대, 분화구, 산과 산맥으로 구성되어 있습니다. 우선 바다라고 불리는 지역은 한때 천문학자들에 의해 물로 구성된 바다라고 생각되었으나 용암대지와 현무암 평야로 형성된 어두운 광활한 지역으로 밝혀졌습니다. 이 바다는 달의 앞면을 31.2%를 차지하고 있지만, 뒷면은 겨우 2.6%를 차지하고 있습니다. 달의 바다는 고대 화산활동으로 형성된 것으로 여겨지며, 시간이 지남에 따라 굳어져 거대한 녹은 암석 웅덩이를 남겼습니다. 

달의 고지대는 표면에서 바다를 제외한 밝은색을 띠는 곳을 말합니다. 이 지역은 약 45억 년 전에 형성된 것으로 보이며, 주로 칼슘과 알루미늄이 많아 상대적으로 밝게 보입니다.

달에서 가장 흔한 지역은 분화구입니다. 이 지역은 유성체, 소행성 및 달 표면과 충돌하는 다른 물체에 의해 형성되었습니다. 그러나 지름 1km 정도의 작은 분화구들은 화산 폭발로 생성되었을 가능성도 있습니다. 분화구 지역은 달의 앞면보다 뒷면에 더 많이 존재하는 것이 특징입니다.

달의 산과 산맥은 모양과 크기가 매우 다양하며, 화산활동, 혜성의 충돌 그리고 달의 지각활동 등 다양한 지질학적 과정에 의해 형성되었습니다. 달의 표면의 대부분은 화산활동이나 충돌 사건으로 인해 형성된 지역들입니다. 과학자들에 따르면 최근 연구에서 달의 표면 아래 과거 화산활동으로 형성된 거대한 용암 동굴이 존재할지도 모른다는 가능성도 제시했습니다. 

 

3. 달 탐사의 역사

인류의 달 탐사를 위한 최초의 시도는 1950년대 말 ~ 1960년대 초, 소련의 루나 계획을 통해 이루어졌습니다. 미국, 소련의 냉전 시대에 접어들어 그들은 서로 우주 경쟁에 뛰어들었고, 달 탐사 역시 경쟁의 대상이었습니다. 계속되는 탐사 실패에 먼저 우위를 점한 건 미국이었습니다. 미국은 1960년대 초 소련의 스푸트니크 발사 성공으로 충격을 받아 1961년부터 1972년까지 아폴로 계획을 시작하여 달 탐사를 본격적으로 시작하였습니다. 아폴로 계획의 목표는 인간을 달에 보내겠다는 것이었습니다. 계속되는 사고와 실패에도 불구하고 1968년 아폴로 7호는 3명의 우주 비행사를 태우고 11일 동안 지구를 돌면서 우주선의 성능을 테스트하였고, 아폴로 8호가 최초로 사람을 태우고 달 주위를 10번 선회한 뒤 지구로 돌아왔습니다. 그 후 1969년 아폴로 11호가 드디어 달에 착륙하게 됩니다. 아폴로 11호의 승무원 닐 암스트롱은 달에 첫발을 딛고 지구로 귀환하였습니다. 그 후로 계속된 아폴로 계획은 1972년 아폴로 17호를 끝으로 마무리되었습니다. 아폴로 계획이 성공적으로 마무리되었지만 엄청난 예산의 부담과 미국, 소련의 냉전 시대가 저물면서 인류는 50년이 다 되도록 인간을 달에 보내지 않게 되었습니다. 그렇게 시간이 흐른 2017년 인류는 미국 항공 우주국, 유럽 우주국, 일본 우주항공연구개발기구, 캐나다 우주국이 협력하여 유인 달 탐사와 유인 화성 탐사를 목적으로 아르테미스 계획을 발표하고 진행 중입니다. 아르테미스 계획은 2022년 1차 우주선을 무인으로 발사하여 성능을 테스트하였고, 2024년 유인 우주선 테스트를 앞두고 있습니다. 우리나라도 2022년 8월 5일에 달 탐사선 다누리를 발사하여 2022년 12월 27일 달 궤도 진입에 성공함으로써 세계에서 일곱 번째 달 탐사 국가가 되었습니다.