달(MOON) : 달을 향한 여정은 시작되었다!

하늘의 놀라움 중 하나로, 우리의 눈에 띄는 것은 빛 바다인 달은 수많은 세대에게 신비와 아름다움을 선사해 았습니다. 달은 우리에게 친숙한 존재이며, 우리에게는 정월 대보름, 팔월 한가위 등 풍요를 상징하고 기원하는 명절과 세시풍속들이 상당수가 달과 관련이 있습니다.

우리는 그 빛나는 천체를 올려다보면 우리의 역사, 문화, 과학에 녹아 있는 달의 영향을 느낄 수 있습니다. 달과 관련된 흥미로운 사실을 탐구하면서, 우리가 달의 아름다움 뒤에 감춰진 이야기들을 함께 살펴보고자 합니다.

 

개요

달(Moon)은 지구에서 유일하게 안정적으로 존재하는 위성입니다. 태양계 행성의 영구적으로 존재하는 위성 중 가장 안쪽에 위치한 위성이며, 태양계에서 5번째로 큰 위성입니다. 

태양계에서 지구와 가장 가까운 자연 천체이자 인류가 도달한 유일한 외계 천체이기도 합니다. 지구에서 볼 수 있는 천체 중 태양 다음으로 밝고 하얗게 빛나 보이지만, 이는 스스로 발광하는 것이 아니라 햇빛을 반사한 것입니다. 

 

달의 운행 주기

달은 거의 4주 주기로 천구의 백도라는 통로를 운행합니다. 백로는 19년 주기로 흔들리지만, 황도대라고 불리는 황도 주변 8도 범위에 들어갑니다. 달은 거의 2주마다 황도를 가로지릅니다. 항성이 달에 가려지는 현상을 은폐, 혹은 성식이라고 합니다. 행성이나 소행성이 가려지기도 합니다. 일등성이나 행성의 은폐는 거의 일어나지 않습니다. 천구에서 달의 이동 속도는 시간당 0.5도 정도이므로 은혜의 지속 시간은 길어도 1시간 정도입니다.

 

달력과의 관계

달과 달의 관계는 근대에 이르기까지 밀접한 관계가 있었습니다. 달의 '위상'을 기준으로 정한 달력을 태음력이라고 하는데, 지구에서 달을 보면 달의 밝은 부분의 모양이 매일매일 변화하여 약 29.5일 주기로 같은 모양이 되는데, 이 변화의 주기를 기준으로 달력을 정하게 된 것입니다. 역사적으로 보면 원래 음력을 채택한 지역이 더 많고, 현대에도 태양력과 음력을 병행하는 문화권이 있습니다. 달을 기준으로 정한 달력이라는 것은 어부 등 자연을 상대로 일을 하는 사람들에게는 날짜가 그대로 유용한 정보를 가져다주는 것입니다.

 

물리적 특성

성질

달의 직경(3,474㎞)은 목성의 위성 가니메데(5,262㎞), 토성의 위성 타이탄(5,150㎞), 목성의 위성 칼리스토(4,800㎞), 이오(3,630㎞)에 이어 태양계 위성 중 5번째로 큰 위성입니다. 또한 행성 대비 위성으이 직경 비율로 보면 달은 지구의 약 1/4, 가니메데가 목성의 약 1/27, 타이탄이 토성의 약 1/23에 비해 월등히 큽니다. 과거에는 위성이 주성 크기의 50%가 넘는 명왕성과 카론 쌍에 이어 두 번째였으나, 명왕성이 준행성으로 분류가 변경되면서 지구와 달쌍이 1위가 되었습니다. 

달은 그 크기와 구조 등 물리적 특성으로 볼 때, 별 자체는 지구형 행성으로 여겨집니다. 다만 궤도상으로는 어디까지나 '위성'의 범주이기 때문에, 태양계 8개의 행성을 분류하는 의미에서 '지구형 행성'이라고 할 때 달은 포함하지 않는 것이 일반적입니다.

기존에는 지구에 비해 달이 위성으로서는 불균형적으로 커서 이중행성으로 보는 의견도 있었습니다. 달의 지름은 지구의 4분의 1이 조금 넘고, 질량도 81분의 1에 달하기 때문입니다. 달과 태양의 겉보기 크기는 약 0.5도로 거의 동일합니다. 따라서 다른 행성의 경우와 달리 태양이 달에 완전히 가려지는 개기일식이나 태양의 가장자리가 약간 가려지지 않고 고리 모양으로 남는 금환일식이 발생합니다.

달의 모양은 거의 구형이지만, 엄밀히 말하면 약간 달걀모양의 짱구모양입니다. 달 표면의 최고점은 평균 고도보다 +10.75㎞, 최저점은 -9.06㎞로 모두 뒷면에 있습니다. 질량은 지구의 약 0.0123배(1/81)입니다. 표면적(3,793㎞)은 지구 표면적의 7.4%에 해당하며, 아프리카 대륙과 호주 대륙을 합친 면적보다 약간 작습니다. 

 

표면

달의 표면은 북위 60도~남위 30도에 걸친 영역은 빛을 반사하지 않고 검은색으로 보이기 때문에 바다라고 부릅니다. 바다는 달 표면의 35%를 차지하지만, 달의 뒷면에는 거의 존재하지 않고 고원이라는 가파른 지형으로 이루어져 있습니다. 달의 바다는 아직 내부가 뜨겁게 녹아 지표면 아래에 용암이 있던 시절, 운석 충돌로 생긴 분화구 바닥에서 현무암질 용암이 흘러나와 분화구가 메워진 것으로 추정됩니다. 약 20㎞ 두께의 차갑게 굳은 검은색 현무암층으로 덮여 있어 빛을 잘 반사하지 않아 다른 곳에 비해 어둡게 보입니다. 표면에만 바다가 존재하는 것은 그 쪽에 집중되어 열을 발생시키는 방사성 물질이 존재했기 때문이라는 설과 지구의 중력의 영향으로 더 강한 중력이 작용하는 지구 쪽에서만 용암이 분출되었기 때문이라는 설도 있지만, 현재로서는 정설은 없다.

바다 이외의 부분은 자갈이 모여 있는 각력암으로 구성되어 있고, 이는 태양계 초기부터 남아있던 소행성들의 충돌로 인해 생긴 것입니다. 달에는 대기가 거의 존재하지 않기 때문에 미세한 운석도 그대로 달 표면에 충돌해 분화구를 만듭니다. 또한, 물이나 바람, 동식물에 의한 물리적 침식이나 지각변동의 영향을 받지 않기 때문에 다른 물체 충돌이 없는 한 대부분의 크레이터가 그대로 남아있습니다. 

 

지구에 미치는 영향

달의 중력은 지구에 영향을 미쳐 조수간만의 차를 일으킵니다. 또한, 달보다 훨씬 큰 질량을 가진 태양도 조석작용을 일으켜 지구에 조석력을 가하지만, 지구와의 거리가 달보다 멀기 때문에 그 영향력은 달의 절반 정도입니다. 

달의 조석 작용으로 인해 주로 해양과 해정의 마찰에 의한 열 손실로 인해 지구의 자전 속도가 약 10만 년에 1초의 비율로 느려지고 있습니다. 또한 중력에 의한 지각의 변형을 통해 지구-달 시스템의 각운동량이 달로 이동하고 있으며, 이로 인해 달과 지구의 거리는 연간 약 3.8㎝씩 멀어지고 있습니다. 이 각운동량의 이동은 지구의 자전 주기와 달의 공전 주기가 일치할 때까지 계속될 것으로 생각되며, 이 때까지는 약 50억 년이 소용될 것으로 예상됩니다. 

 

미래의 달 탐사와 기대

인류의 역사에거 가장 큰 도전 중 하나는 달에 착륙하는 것이었습니다. 달 착륙에 성공하고 수십 년이 흐른 후, 이제 다시 인간의 달 탐사를 위해 많은 나라에서 진행하고 있습니다. 우리나라도 그동안 확보한 우주기술 역량을 키워 우주탐사 및 달탐사를 계획하고 운영 중에 있습니다. 한국항공 우주연구원은 우주탐사 기술 확보 및 검증을 위한 기반의 일환으로 첫 달탐사인 다누리를 발사했고, 향우 누리호 후속 발사체인 차세대발사체를 개발해 2032년까지 달 착륙선을 실어 보낼 계획입니다.