[궁금한S] 달은 언제 생겨났고, 지구에 어떤 영향 미칠까?
2021년 01월 29일 오전 09:00
[앵커]
과학에 대한 모든 궁금증을 풀어주는 <궁금한 S> 시간입니다. 달은 지구 주위에 있는 가장 크고 가까운 천체로 우리 삶과 밀접한 관계를 맺고 있습니다.
달이 지구와 우리 인류에게 미친 영향은 무엇인지 지금 바로 화면으로 만나보시죠.
[이효종 / 과학유튜버]
인류에게 달은 밤을 밝혀주는 가장 밝은 빛이자 소중한 사람들의 안녕과 평안을 기도하기도 했던 대상이었죠. 또, 인류 역사상 발을 디뎠던 유일한 천체이기도 한데요. 이처럼 달은 인류의 역사와 문화가 연결되어 있을 뿐 아니라 지구에 많은 영향을 주기 때문에 없어서는 안 될 소중한 위성입니다.
우선 달이 어떻게 생기게 되었는지에 대해 알아볼까요? 태양계 초기인 45억 년 전, 화성 크기만 한 천체가 초속 15km의 속력으로 지구를 들이받아 달이 만들어졌다는 '거대충돌설'이 유력합니다. 거대충돌이 발생한 직후 지구와 충돌 천체의 먼지들이 같이 뒤섞인 채 대거 우주로 방출되었는데, 이 물질들이 지구 둘레를 돌면서 중력으로 뭉쳐져 달이 되었습니다.
그렇다면 달은 우리의 일상에 얼마나 영향을 미칠까요? 한국은 뚜렷한 사계절을 갖고 있는데요. 우리가 사계절을 만끽할 수 있는 것 역시 달이 있기 때문입니다. 지구의 자전축은 23.5도 기운 상태로 태양 주변을 공전하는데요. 그러니까 계절에 따라 태양 빛을 받는 시간과 양이 달라지기 때문에 사계절이 나타나는 것이죠.
지구는 왜 이렇게 기운 자세로 태양 둘레를 돌까요? 태양계 8개 행성의 자전축 기울기를 보면 8개의 행성 중 수성만이 자전축이 직립하고 있고, 나머지는 정도의 차이가 있지만 하나같이 기우뚱한 모습입니다.
금성은 무려 177도로 뒤집혀 있으며 천왕성은 98도로 북극이 공전면에 가까이 누워있죠. 행성들의 자전축이 이처럼 제각각으로 기우뚱해진 이유에 대해 과학자들은 태양계 초기 소행성 대폭격기를 거치면서 무수한 소행성들에게 얻어맞은 결과로 보고 있습니다. 기울기가 심한 정도는 그만큼 더 충격을 받았다는 증거가 될 수 있죠. 자전축의 기울기는 불변이 아니라 가변적인데요. 화성의 자전축은 다른 천체의 중력으로 인해 11~49도로 변화하지만, 이에 반해 지구의 자전축은 달이 안정적으로 잡아주고 있다고 하죠. 지구 기후의 변화가 나름 규칙적인 것은 달 덕분이라고 볼 수 있겠네요.
사계절만큼이나 뚜렷한 것이 바로 바다의 밀물과 썰물입니다. 하루 두 번 들고 나는데, 이를 조석이라고 합니다. 이 같은 형상을 일으키는 힘을 기조력이라고 하는데요. 이 기조력은 달의 중력이 원천입니다. 한 물체가 다른 물체에 의해 중력을 받을 때, 가까운 쪽이 더 큰 힘을 받고 반대쪽은 더 약한 힘을 받습니다. 이 중력의 차이를 기조력이라 부르죠.
이런 달의 기조력에 의한 영향으로 생명체가 탄생했다는 견해도 있는데요. 조수간만의 차가 나타나면서 물이 빠진 갯벌에 웅덩이가 남았고, 여기 존재하던 많은 유기물이 결합해 DNA를 만드는 핵심 역할을 하게 됐다는 것이죠. 게다가 초기 생명체가 바다에서 시작돼 지표면으로 올라올 때, 절충지대인 갯벌을 거쳤을 거라고 예상하고 있습니다. 갯벌은 셀 수 없는 많은 생명체가 살아가고 있는데요. 달이 없다면 생명체가 존재조차 하지 못했을지도 모르겠네요.
이 같은 밀물, 썰물 현상에서는 흥미로운 사실 하나가 더 숨어있습니다.
바닷물이 움직일 때 물과 해저 바닥의 마찰이 지구의 자전에 브레이크 역할을 해 지구 자전 에너지를 조금씩 약화한다는 건데요. 지구의 자전력이 약해지면 달의 공전에 영향을 미쳐 달 궤도를 점점 멀어지게 하고, 그 결과 지구와 달 사이의 거리가 1년에 약 3.8cm씩 멀어져 간다고 합니다. 과학자들의 말에 따르면 달이 처음 만들어졌을 때는 지구까지의 거리가 고작 2만 2,530km밖에 되지 않았다고 하는데요. 하지만 지금은 평균 40만km로 최장 42만km까지 멀어졌습니다. 1년에 3.8cm이지만 10억 년 동안 쌓이면 달까지의 거리가 무려 3만 8,000km가 됩니다. 이때가 되면 무슨 일이 일어날지는 아무도 장담을 하지 못하겠죠?
달은 이처럼 인류의 삶에 많은 영향을 줬습니다. 과학의 발전도 결국 달 덕분에 가능해졌는데요. 물리학자 아이작 뉴턴은 젊은 시절, 머리 위로 떨어진 사과를 보며 이런 고민을 했습니다. '이렇게 작고 가벼운 사과도 지구의 중력 때문에 땅으로 떨어지는데, 하늘에 떠 있는 거대한 달은 어떻게 땅으로 떨어지지 않는 걸까?' 그 결과, 달이 지구의 중력에 붙잡혀 있지만, 지구 주변을 둥글게 맴돌고 있기 때문이라는 것을 알게 되었죠. 오늘날 우리도 뉴턴처럼 달이 지구 주변을 도는 것과 똑같은 원리로 수많은 인공위성을 띄울 수 있게 되었습니다.
오늘 <궁금한 S>에서는 달이 지구에 준 영향에 대해 알아봤는데요. 지구 옆에 머무는 달 덕분에 천문학이 발달하고, 사계절을 갖게 되고, 생명체가 탄생할 수 있었네요. 그럼 <궁금한 S>는 여기서 인사드릴게요. 과학에 대한 궁금증이 있다면 언제든 유튜브에 사이언스 투데이를 검색해주세요. 이상 궁금한 S였습니다.
박순표[spark@ytn.co.kr]
과학에 대한 모든 궁금증을 풀어주는 <궁금한 S> 시간입니다. 달은 지구 주위에 있는 가장 크고 가까운 천체로 우리 삶과 밀접한 관계를 맺고 있습니다.
달이 지구와 우리 인류에게 미친 영향은 무엇인지 지금 바로 화면으로 만나보시죠.
[이효종 / 과학유튜버]
인류에게 달은 밤을 밝혀주는 가장 밝은 빛이자 소중한 사람들의 안녕과 평안을 기도하기도 했던 대상이었죠. 또, 인류 역사상 발을 디뎠던 유일한 천체이기도 한데요. 이처럼 달은 인류의 역사와 문화가 연결되어 있을 뿐 아니라 지구에 많은 영향을 주기 때문에 없어서는 안 될 소중한 위성입니다.
우선 달이 어떻게 생기게 되었는지에 대해 알아볼까요? 태양계 초기인 45억 년 전, 화성 크기만 한 천체가 초속 15km의 속력으로 지구를 들이받아 달이 만들어졌다는 '거대충돌설'이 유력합니다. 거대충돌이 발생한 직후 지구와 충돌 천체의 먼지들이 같이 뒤섞인 채 대거 우주로 방출되었는데, 이 물질들이 지구 둘레를 돌면서 중력으로 뭉쳐져 달이 되었습니다.
그렇다면 달은 우리의 일상에 얼마나 영향을 미칠까요? 한국은 뚜렷한 사계절을 갖고 있는데요. 우리가 사계절을 만끽할 수 있는 것 역시 달이 있기 때문입니다. 지구의 자전축은 23.5도 기운 상태로 태양 주변을 공전하는데요. 그러니까 계절에 따라 태양 빛을 받는 시간과 양이 달라지기 때문에 사계절이 나타나는 것이죠.
지구는 왜 이렇게 기운 자세로 태양 둘레를 돌까요? 태양계 8개 행성의 자전축 기울기를 보면 8개의 행성 중 수성만이 자전축이 직립하고 있고, 나머지는 정도의 차이가 있지만 하나같이 기우뚱한 모습입니다.
금성은 무려 177도로 뒤집혀 있으며 천왕성은 98도로 북극이 공전면에 가까이 누워있죠. 행성들의 자전축이 이처럼 제각각으로 기우뚱해진 이유에 대해 과학자들은 태양계 초기 소행성 대폭격기를 거치면서 무수한 소행성들에게 얻어맞은 결과로 보고 있습니다. 기울기가 심한 정도는 그만큼 더 충격을 받았다는 증거가 될 수 있죠. 자전축의 기울기는 불변이 아니라 가변적인데요. 화성의 자전축은 다른 천체의 중력으로 인해 11~49도로 변화하지만, 이에 반해 지구의 자전축은 달이 안정적으로 잡아주고 있다고 하죠. 지구 기후의 변화가 나름 규칙적인 것은 달 덕분이라고 볼 수 있겠네요.
사계절만큼이나 뚜렷한 것이 바로 바다의 밀물과 썰물입니다. 하루 두 번 들고 나는데, 이를 조석이라고 합니다. 이 같은 형상을 일으키는 힘을 기조력이라고 하는데요. 이 기조력은 달의 중력이 원천입니다. 한 물체가 다른 물체에 의해 중력을 받을 때, 가까운 쪽이 더 큰 힘을 받고 반대쪽은 더 약한 힘을 받습니다. 이 중력의 차이를 기조력이라 부르죠.
이런 달의 기조력에 의한 영향으로 생명체가 탄생했다는 견해도 있는데요. 조수간만의 차가 나타나면서 물이 빠진 갯벌에 웅덩이가 남았고, 여기 존재하던 많은 유기물이 결합해 DNA를 만드는 핵심 역할을 하게 됐다는 것이죠. 게다가 초기 생명체가 바다에서 시작돼 지표면으로 올라올 때, 절충지대인 갯벌을 거쳤을 거라고 예상하고 있습니다. 갯벌은 셀 수 없는 많은 생명체가 살아가고 있는데요. 달이 없다면 생명체가 존재조차 하지 못했을지도 모르겠네요.
이 같은 밀물, 썰물 현상에서는 흥미로운 사실 하나가 더 숨어있습니다.
바닷물이 움직일 때 물과 해저 바닥의 마찰이 지구의 자전에 브레이크 역할을 해 지구 자전 에너지를 조금씩 약화한다는 건데요. 지구의 자전력이 약해지면 달의 공전에 영향을 미쳐 달 궤도를 점점 멀어지게 하고, 그 결과 지구와 달 사이의 거리가 1년에 약 3.8cm씩 멀어져 간다고 합니다. 과학자들의 말에 따르면 달이 처음 만들어졌을 때는 지구까지의 거리가 고작 2만 2,530km밖에 되지 않았다고 하는데요. 하지만 지금은 평균 40만km로 최장 42만km까지 멀어졌습니다. 1년에 3.8cm이지만 10억 년 동안 쌓이면 달까지의 거리가 무려 3만 8,000km가 됩니다. 이때가 되면 무슨 일이 일어날지는 아무도 장담을 하지 못하겠죠?
달은 이처럼 인류의 삶에 많은 영향을 줬습니다. 과학의 발전도 결국 달 덕분에 가능해졌는데요. 물리학자 아이작 뉴턴은 젊은 시절, 머리 위로 떨어진 사과를 보며 이런 고민을 했습니다. '이렇게 작고 가벼운 사과도 지구의 중력 때문에 땅으로 떨어지는데, 하늘에 떠 있는 거대한 달은 어떻게 땅으로 떨어지지 않는 걸까?' 그 결과, 달이 지구의 중력에 붙잡혀 있지만, 지구 주변을 둥글게 맴돌고 있기 때문이라는 것을 알게 되었죠. 오늘날 우리도 뉴턴처럼 달이 지구 주변을 도는 것과 똑같은 원리로 수많은 인공위성을 띄울 수 있게 되었습니다.
오늘 <궁금한 S>에서는 달이 지구에 준 영향에 대해 알아봤는데요. 지구 옆에 머무는 달 덕분에 천문학이 발달하고, 사계절을 갖게 되고, 생명체가 탄생할 수 있었네요. 그럼 <궁금한 S>는 여기서 인사드릴게요. 과학에 대한 궁금증이 있다면 언제든 유튜브에 사이언스 투데이를 검색해주세요. 이상 궁금한 S였습니다.
박순표[spark@ytn.co.kr]
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