달은 앞과 뒤가 다른 '두 얼굴'을 갖고 있다. 지구를 향하고 있는 면은 부드러운 편인데 비해 뒤쪽 어두운 면은 매우 거칠어 확연히 다르다.
이처럼 판이하게 다른 두 얼굴은 태양을 돌던 왜행성이 달에 충돌해 빚어졌다는 연구 결과가 나왔다고 UPI통신이 20일(현지시간) 보도했다.
달의 앞면은 낮은 분지가 넓게 펼쳐져 있지만, 뒷면은 사방이 온통 울퉁불퉁한 충돌구로 덮여 있어 서로 다른 행성처럼 보인다. 지각도 뒷면은 앞면보다 더 두껍고 추가 물질층으로 덮여 있다.
달은 공전과 자전 주기가 같아 지구에선 달의 뒷면을 볼 수 없었으나, 1960년대 미국과 옛 소련의 달 탐사로 뒷면의 상태가 확인되면서 달의 앞뒷면 차이는 달 과학의 숙제가 됐었다. 과거엔 두 개의 달이 있었다가 수십 억 년 전에 합쳐진 것이라는 설도 있었다.
UPI통신에 따르면, 마카오과학기술대학 우주과학연구소의 주멍화(祝夢華) 박사가 이끄는 연구팀은 달의 내부 구조와 중력장을 관측한 미국항공우주국(NASA) 탐사선 '그레일(GRAIL)'의 자료를 토대로 달이 현재의 지각 구조를 가지려면 어떤 충격이 가해져야 하는지를 시뮬레이션으로 분석했다.
그 결과, 1801년 최초로 발견된 왜행성 케레스보다 약간 작은 것이 달과 충돌하면 생기는 충격이 달의 두 얼굴을 설명하는 데 가장 적합하다는 결론을 얻었다.
특히 흥미로운 것은 케레스가 달의 앞면에 충돌해서 엄청난 파편들이 달의 뒷면에 쌓였을 것이라는 시뮬레이션 결과가 나왔다는 점이다. 그래서 달의 한 쪽 지각이 다른 한 쪽보다 확연히 두껍게 됐고, 지구를 향한 달의 표면은 비교적 매끈하게 남았다는 얘기다.
연구팀은 또 달이 형성된 이후 왜행성이 갖고 있던 물질을 받았다면 지구와 달의 칼륨과 인, 텅스텐-182 등의 동위원소가 다른 이유도 설명될 수 있다고 설명했다.
연구팀은 달에 충돌한 천체가 지구 형성 초기에 있었다고 하는 '제2의 달'일 가능성은 희박하다며 충돌 천체는 왜행성이든 소행성이든 지구가 아닌 태양을 돌았을 것이라고 밝혔다.
연구팀은 달의 지각 구조와 앞뒷면 차이 원인에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 미국지구물리학회(AGU) 학술지 '지구물리학 연구 저널:행성(Journal of Geophysical Research: Planets)'을 통해 발표했다.
KPI뉴스 / 장성룡 기자 jsr@kpinews.kr
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