달의 미스터리

파토 원종우씨의 ⟪태양기 연대기⟫ 내용 중에 '달의 미스터리' 부분이 흥미롭고, 지구와 가장 가까이 있는 천체임에도 이다지도 몰랐단 말인가... 하는 반성의 의미에서 이곳에 복사해 본다.

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달의 미스터리

인류 역사의 한 획을 그은 1969년의 역사적인 달 착륙. 닐 암스트롱을 포함한 세 명의 우주비행사를 영웅으로 만든 20세기 최대의 이벤트이자 인류 문명의 발전과 도약을 증명한 감동과 충격의 대서사시.

 

그날 이후 수천 년간 인류의 호기심의 대상이었던 달의 실체가 알려졌고, 실은 그리 신비할 것 없는 차가운 돌덩어리라는 사실에 실망한 사람들도 적지 않았다. 하지만 그동안의 탐사를 통해 수집한 달에 대한 새로운 데이터들이 오히려 풀리지 않는 온갖 미스터리들을 던져주었다는 사실은 잘 알려져 있지 않다.

 

이제 이 미스터리들에 대해 한번 알아보자.

달의 크기

우리에게는 너무도 익숙한 달이지만, 실은 달은 지구의 위성이기에는 지나치게 크다. 달의 질량은 지구의 81.3분의 1이며 반지름은 지구의 4분의 1이다. 모성 대 위성의 이런 비율은 이제는 왜소행성이 되어버린 명왕성의 거대한 위성 카론Charon을 제외하면 태양계에서 가장 큰 것이다. 

 

사실 태양의 중력이 강하게 작용하는 목성 안쪽의 행성들중 그럴듯한 위성을 가진것은 지구뿐이다. 달처럼 무거운 천체는 생성 과정에서 지구를 중심으로 돌기보다는 태양의 중력권에 끌려들어가 행성이 되어버리기 십상이기 때문이다. 수성과 금성은 달이 아예 없고 지구 지름의 반 정도 크기인 화성은 2개의 위성 포보스와 데이모스를 거느리고 있지만 이 위성들은 지름이 불과 몇 킬로미터에 불과한 돌덩어리들이다. 그에 비해 달의 지름은 약 3,508킬로미터로 화성 위성들의 수백 배에 달하고 명왕성보다도 훨씬 크다.

 

하지만 우리 지구의 크기에 적당한 위성의 규모는 지구 무게와 중력을 고려했을 때 반지름 20킬로미터 수준이 적당한 것으로 알려져 있다. 달의 반지름은 그 90배에 달하는 만큼, 부피 기준으로 보면 정상적인 경우보다 약 73만 배나 더 큰 것이다. 이런 거대한 달이 작은 지구의 궤도에 묶여 돌고 있다는 사실은 설명하기 무척 어렵다.

 

한편 지구상에서 보는 달과 해의 크기가 똑같다는 사실도 마냥 우연으로 치부하기에는 불가사의하다. 해는 달에 비해 400배나 크지만, 이상하게도 거리 역시 400배 더 멀다. 그 결과 지구에서 보는 크기, 즉 시지름은 약 31도로서 거의 일치한다. 달이 태양을 완전히 가려버리는 개기일식이 가능한 이유가 바로 이것인데, 다양하기 그지없는 거대 규모의 천체 현상속에서 항성과 하나뿐인 위성 사이에 이런 우연의 일치가 일어날 확률이 얼마나 될까.

 

이 동일한 겉보기 크기 덕에 인류의 심리 속에서 달은 태양과 동등한 상징적 무게를 지닌 채 밤과 음陰의 상징물로서 인식되었고, 그 결과 고대 동양의 음양 개념에도 지대한 영향을 미쳤다. 음과 양을 서로 균형을 이루는 힘으로 인식하고 그 조화를 통해 우주 만물의 생성과 소멸을 해석하는 동양적 사고는, 우리 인류가 바윗덩어리만 한 위성 둘을 거느린 화성에 살았다면 생겨날 수 없었을 것이다.

달의 진동

달에서는 매달 지진에 가까운 진동이 발생한다. 이 현상은 지구 중력이 달에 미치면서 벌어지는 현상이로 이해되고 있으나 특이한 점은 매달 같은 시간에 규칙적으로 일어난다는 점이다. 달이 지구에 대한 근접점에 도달하기 닷새 전에 첫 진동이 발생하고 사흘 전에 또다시 반복된다. 이는 단순히 중력에 의한 진동으로는 설명되지 못하는 현상이다.

 

하지만 그보다 더 불가사의한 것은 달에서 일어나는 진동의 방식. 달 표면에 약간의 충격을 일으켜 그 진동을 지진계로 기록한 결과, 뜻밖에도 그 진동이 3시간이 넘게 계속되었을 뿐 아니라 그 형태 역시 작은 진동에서 점점 커져 극한점에 오랫동안 지속되는 등, 지구에서의 지진과는 전혀 다른 종류라는 것이 밝혀졌다.

 

이런 진동을 얻을 수 있는 가장 일반적인 방법은 범종梵鍾을 치는 것이다. 보신각 타종에서 보듯 종의 한 지점을 적당한 힘으로 두들기면 그 진동은 종의 재질과 형태에 따라 점점 증폭되어 울림이 오랫동안 안정된 상태로 계속된다. 결론적으로, 이런 진동을 가능케 하는 가장 단순한 답은 그 물체의 속이 비어 있다는 것이다.

달의 구성 성분

달 내부 지진파의 연구 과정에서 그 전달 속도가 초고속이라는 점이 아울러 밝혀졌다. 일단 생성된 지진파의 속도는 지하 약 64킬로미터 지점부터 급속히 빨라져 초속 9.6킬로미터에 달했다. 파동의 속도가 이처럼 빨라졌다는 것은 밀도가 높은 물질을 통과했다는 의미.

 

하지만 이와 비슷한 깊이부터 시작되는 지구 맨틀의 상부고밀도 암석층에서 지진파의 속도는 초속 8킬로미터를 넘어서지 못한다. 이는 달의 지표 아래에 암석보다 더 밀도가 높은 물질이 있어야 한다는 뜻이다. 암석보다 밀도가 높은 것은 바로 고체 상태의 금속이다. 실제로 달의 표면에는 철, 티타늄, 크로뮴, 베릴륨, 몰리브데늄, 이트륨, 지르코늄 등 지구에서는 희귀한 금속이 널려 있으며, 이 중 티타늄과 지르코늄은 내열성이 강하여 우주선의 재료로 사용되기에 적합한 물질이다. 그러나 섭씨 5,000도의 고온에서만 생성 가능한 이 금속들이 달 표면에 존재한다는 점은 수수께끼다.

 

그뿐만 아니라 구소련의 무인 탐사선이 가져온 달의 철은 십수 년이의 세월이 지나도록 일체의 미세한 산화작용도 보이지 않고 있다고 보고되었다. 그러나 모든 자연 상태에서의 철은 특성상 필연적으로 녹이 슬게 되어 있으며, 이를 막을 방법은 알려져 있지 않다. 우리는 알지 못하는 특수한 가공을 거친 것일까.

달의 기원

세계 대부분의 지역에 존재하는 대홍수 이전의 세계에 대한 묘사 속에는 달이 언급되지 않는 경우가 많다. 그들에게 밤하늘에 빛나는 존재로 묘사되는 것은 달과는 비교도 할 수 없이 작게 보이는 금성이었다.

 

남아프리카 부시맨족의 신화는 홍수 이전에는 밤하늘에 달이 보이지 않았다고 전하고 있다. 그리스 남서부 펠로폰네소스에 있었다는 전설상의 나라 아르카디아의 구전에 따르면 홍수 이전에는 걱정과 슬픔을 모르는 천국 같은 세상이 있었으며 달은 홍수 후에 나타났다. 그리고 이집트 알렉산드리아 대도서관의 감독관이었던 아폴로니우스는 BC 3세기에 "과거에는 지구의 하늘에서 달을 볼 수 없었다"라고 기록하고 있다. 한편 핀란드 서사시 칼레왈라와 남아메리카 전설은 대홍수 등 우주 대격변의 원인이 달에 있다고 말하고 있다.