달 생성 이론 뒤집혀..."별 충돌후 지구가...”

달은 테이아(Theia)행성이 엄청난 규모로 지구에 충돌해 지구 핵에 흡수된 이후, 지구의 껍질이 튕겨져 나가면서 생겨났다.

레지스터는 18일(현지시간) 사이언스지 최신호를 인용, 두 팀의 과학자들이 기존의 달 생성이론을 뒤집는 새로운 이론을 내놓아 지지를 받고 있다고 보도했다.

지금까지 달 형성의 이론으로 많은 지지를 받아온 것은 '지구에 충돌한 행성 조각의 일부가 달을 만들었다'는 이론이었다.

보도는 이들 과학자가 '45억년 전 지구의 조각이 튕겨져 나가 달을 형성했다'는 새로운 이론의 근거를 제시하면서 이 가설이 달 형성의 새로운 이론으로 학계의 지지를 받고 있다고 전했다.

기존 이론이 뒤집힌 결정적 이유는 지구의 철성분과 달의 철성분과 유사한 동위원소로 구성돼 있다는 사실이 밝혀진 점이었다. 보도에 따르면 사이언스지 최신호에 실린 '45억년 전 대규모 행성간 충돌이 있은 후 지구의 조각이 우주로 튕겨져 나가 달이 형성했다'는 두 연구팀의 연구 결과가 많은 과학자들의 지지를 받고 있다.

세티(SETI)의 마티자 쿡과 하버드대 사라 스튜어트는 달이 고대 지구의 급속한 회전에 의해 생성됐다는 가설에 바탕해 새로운 달 형성의 이론적 근거를 마련했다.

이들이 내세운 지구에서 달이 떨어져 나갔다는 이론이 맞아 떨어지기 위해서는 원시지구가 지금과는 다른 상태였다는 전제가 필요했다.

만약 행성 간의 어떤 작용에 의해 회전주기가 엄청나게 빨라지게 됐고, 이것이 하루를 2~3시간으로 만들었다면 이 행성(원시지구)은 달을 형성할 만한 자신의 조각 일부를 엄청나게 빠른 속도로 내팽개쳤을 것이라는 게 이들의 가설이다.

과학자들은 만일 지구가 2시간을 하루로 삼는 회전을 했다면 지구는 그 회전력으로 인해 스스로를 날려 버릴 수준에 이르게 됐을 것이며, 이는 지구의 느슨한 조각을 던져 버리기 훨씬 쉽게 만들어주었을 것이라는 데까지 이르렀다.

이후 태양의 주위를 도는 지구의 회전체와 지구주위를 도는 달의 이른바 출차(出差,evection)진동, 즉 태양의 작용이 달의 운행에 불규칙성을 가져오는 진동이 결국 지구의 회전 주기를 오늘날과 같은 하루 24시간으로 바꿨다는 것이다.

이 이론의 의심스런 또 다른 부분은 지구 핵에 충돌한 테이아(Theia)라는 행성이 가지고 있었을 철분이 달에는 없다는 점인데, 과학자들은 이에 대한 설명도 제시했다.

컴퓨터 시뮬레이션 결과 테이아는 화성의 절반의 질량을 가지고 초속 20km속도로 지구에 충돌해 핵 속을 뚫고 들어갔고, 지구의 중력을 벗어난 물질이 튕겨져 나와 달을 형성한 것으로 나타났다.

이 시나리오에서 테이아의 철성분을 가진 핵은 지구의 핵과 융합됐고, 그 결과 지구의 맨틀은 튕겨져 나와 달을 형성하게 됐고, 테이아와 비슷한 동위원소를 가졌으면서도 달의 성분에 지구보다는 낮은 철 성분을 가진 동위원소를 갖도록 만들었다는 것이다.

로빈 캔업 사우스웨스트연구소 연구원의 두 번째 연구 또한 충돌이론을 뒷받침하고 있다.

하지만 그녀는 지구와 지구에 충돌한 행성은 각각 현재의 지구 질량의 절반에 이르는 것으로 추정해 내고 있다.

쿡과 스튜워트, 그리고 캔업의 연구는 사이언스지 최신호에 실렸다.