둥근 달의 배신, 달과 지구의 충돌

건강과학
둥근 달의 배신, 달과 지구의 충돌
  • 입력 : 2023. 03.16(목) 11:20
  • 영암일보 박소연기자
1969년 7월 12일 아폴로 11호는 달 착륙에 성공했다. 그런데 이 달이 지구에 추락할 수도 있다는 천문학자들의 주장이 있는데 과연 지구에 달이 추락하면 어떤 일이 벌어질까?
인간들은 더 이상 우주선에 타지 않아도 달을 코앞에서 보고 달 표면을 밟아도 보고 만져도 볼 수 있을까.

달이 조금씩 지구와 가까워진다고 가정해 보자. 달이 가까워 질수록 달의 중력이 지구의 영향을 미치게 되는데 우선 달의 중력이 만들어내는 조수간만의 차가 커진다. 썰물 때는 갯벌과 육지의 면적이 전보다 훨씬 넓어지고 밀물때는 바닷물이 평소보다 훨씬 높은 곳까지 올라오기 때문에 침수되는 육지도 많아진다. 적도 지방의 수많은 육지 들은 바다 속으로 사라지게 될 것이며 극지방은 반대로 해수면이 낮아지면서 육지가 많아질 것이다.

우리가 알던 지구의 모습은 많이 바뀌게 될 텐데 아마도 세계지도를 새롭게 그려야 될 수도 있는 정도이다. 달의 기조력이 영향을 미치는 건 바닷물뿐만이 아니다. 기조력은 근본적으로 양 쪽으로 당기는 힘이기 때문에 육지에도 영향을 미친다. 지구 지표면에는 균열이 생길 것이고 화산과 지진, 해일 등 대규모 자연재해가 끊임없이 일어날 것이다. 대기권은 달 쪽으로 쏠리게 되면서 온갖 기상이변도 일어나며 사막에는 눈이 내릴지도 모르며 아마존은 사막이 될지도 모른다. 1년이 넘도록 장마가 오고 태풍이 끊이지 않을지도 모른다. 달의 인력 증대로 지구의 중력 또한 줄어들 것이다. 기존에 무게 질량 체계에도 큰 변화가 일어난다. 정리하자면 전 지구적으로 침수가 일어나며 지진, 해일, 화산폭발 등의 대규모 자연재해, 기상이변과 중력이상 현상까지 지구는 단 하루도 멀쩡할 날이 없을 것이다.

이렇게 달이 점점 지구와 가까워지다가 끝내 충돌하게 되면 어떤 일이 벌어질까? 달 지구 충돌 시뮬레이션에 따르면 충돌 직후 지구 표면에는 충돌 부위를 중심으로 거대한 분화구가 파인다. 이 분화구에서 생성된 화염은 지구 전체로 퍼져 나가고 충돌로 생성된 달에 파편들은 하늘로 높게 튀어 올랐다가 지구 중력 때문에 다시 끌려들어 온다. 그렇게 지구에는 연쇄적으로 후 폭발이 일어날 것이다. 지구의 온도는 계속해서 올라 갈 것이며 행성의 물은 모조리 증발하고 결국엔 지구의 평균 온도는 약 5,000도까지 올라가게 된다. 예상했듯이 지구에 달이 추락하게 되면 그 어떤 생명도 살 수 없는 화염의 행성이 되어버린다.또한 달이 사라지게 되면 지구 자전축의 기울기가 급격하게 변하며 자전 속도도 빨라지고 하루에 주기도 변화한다.

하지만 이 시뮬레이션은 영화에나 나올 법한 이야기다. 현실성이 조금은 떨어진다는 말이다. 사실 달은 1년에 3.8 cm씩 지구로부터 멀어지고 있다. 그렇다면 달은 왜 지구에서 멀어지는 걸까? 달의 인력은 지구 자전의 반대방향으로 지구의 물을 끌어 당기는데 이 때문에 지구의 자전 속도는 조금씩 조금씩 느려지게 된다. 이렇게 지구의 자전 속도가 느려지면서 지구는 운동 에너지를 잃어 가고 반대로 달의 운동 에너지는 증가하면서 달 공전 속도는 높아지고 달의 공전 궤도가 커지면서 지구와 조금씩 조금씩 멀어지고 있는 것이다. 이게 45억년 동안 반복되면 달은 14만키로미터나 멀어진다. 지구 둘레를 3번은 돌고도 절반은 더 돌 수 있는 거리다.

달이 지구를 그대로 직격 할 수 없는 두 번째 이유는 로슈한계이다. 로슈한계는 1848년 프랑스 천문학자 ‘에두아르 로슈’가 발견한 개념으로 위성이 모행성의 기조력 때문에 부서지지 않는 한계 거리다. 위성이 로슈한계를 넘어서 모행성 가까이 가게 되면 모행성의 중력때문에 위성은 표면이 버틸 수 없게 되며 위성은 끝없이 늘어나다가 찢어지게 된다. 크기가 거대한 위성은 로슈한계도 그만큼 크기 때문에 행성 지표면에서 봤을 때 크게 보일 정도로 가까이 다가오게 되면 위성은 바스라지고 흩어져서 행성에 고리가 된다. 토성의 고리도 로슈한계 안쪽에 위치한다. 예전에 토성 근처에 있던 위성이 로슈한계를 넘어서 가루가 되어 토성에 고리가 된 것으로 추정된다고 한다. 그렇다면 지구에 대한 달의 로슈한계는 얼마일까. 약 2만키로미터이다. 이 말은 달이 지구에 2만키로미터보다 가까이 접근하게 되면 달은 빵반죽마냥 늘어나게 된다는 이야기다.
달이 지구에 2만키로미터보다 더 가까워져서 지구에 부딪힐 때 쯤이면 달은 소행성 여러개로 잘게잘게 부서질 것이고 이 소행성 들은 지구에 떨어질 것이다.

6600만년전 멕시코 유카타반도에 떨어졌던 지름 10km 정도로 추정되는 소행성, 그 소행성이 지구를 충돌했던 당시 지구를 지배했던 생명체 공룡을 포함해서 지구상의 생물 75% 가량은 멸종했다. 이렇게 작은 소행성이 하나만 지구에 충돌 하더라도 지구의 생태계는 순식간에 지옥불반도가 되는 것이다. 그런데 달의 지름은 무려 3천 5백키로미터, 만약 달의 지름 10km짜리 소행성으로 잘게 잘게 쪼개져서 떨어진다고 가정한다면 퇴행성 4,287만개가 지구에 떨어지게 된다. 하늘에서 끊임없이 별똥별이 떨어지고 폭죽놀이가 계속 되는 것이다. 지구는 그야말로 지옥불반도가 된다. 만약에 정말로 이렇게 된다면 온 인류문명도 지구의 모든 생태계도 박살이 나버리는 대참사가 벌어지게 되는 것이다. 그래도 다행인 점은 앞으로 650억 년 안에는 달이 지구에 충돌할 일은 없다는 것이다. 그러니 우리는 달이 언제 떨어질까, 언제 폭죽놀이가 시작될까, 걱정하지 말고 달 구경도 하고 달 보고 소원도 빌고 그러면 된다. 그런데 인류가 달에 가서 산다는게 가능한 걸까? 달기지 건설은 정말로 현실적으로 가능한 것일까 이 궁금증은 다음 이야기에서 계속 된다.


영암일보 박소연기자 yailbo@daum.net