지구에서 가장 가까이 있는 천체. 이 거대한 자연위성은 우주에서 인간이 방문한 첫번째 천체이기도 하다. 달은 밤하늘에서 가장 밝게 빛나는 천체이지만, 스스로 빛을 내지는 못한다. 달이 '빛난다'라고 할 때는 사실 태양에서 오는 빛을 반사하고 있는 상태이다.
달이 지구를 한 바퀴 도는 데에는 약 27.3일이 걸린다. 달이 자전하는 데 걸리는 시간도 약 27.3일이다. 따라서, 달은 늘 한쪽면만 지구를 향하게 된다. 지구 중심에서 달 중심까지의 평균거리는 38만 4403km이며, 우주선이 지구에서 달까지 갔다오려면 약 6일이 걸린다.
달은 지구에 가까이 있기 때문에 다른 별보다 훨씬 크게 보이며, 태양과도 거의 같은 크기로 보인다. 그러나 실제로 달의 지름은 약 347km로, 지구 지름의 약 1/4이고 태양 지름의 약 1/400이다. 달이 지구 바로 옆에 있는 것을 볼 수 있다면, 달은 축구공 옆에 있는 테니스공만하게 보일 것이다.
달의 표면
지구에서 맨눈으로 보면 달은 회색 얼룩이 있는 매끄러운 공처럼 보인다. 쌍안경이나 조그만 망원경을 사용하면, 17세기에 이탈리아의 과학자인 갈릴레이가 처음으로 보았던 달의 특징을 볼 수 있다. 갈릴레이가 물로 차 있을 것이라고 생각했던 달의 어두운 부분은 넓고 평탄한 평원이다. 갈릴레이는 이 부분을 '바다'라고 이름지었다. 오늘날에는 이 바다가 바위가 많고 얇은 토양층으로 덮여 있는 낮은 지대라는 사실을 알고 있다. 달표면의 밝은 부분은 대부분 거칠고 산이 많은 지역으로 고지(高地)라고 한다. 바다는 주로 지구를 향한 달의 앞면에 있고, 고지는 달의 뒷면에 있다.
바다는 대부분 33억~38억 년 전에 뿜어나온 용암이 달표면에서 식으면서 생긴 것이다. 비의 바다에 있는 임브리엄분지와 같은 낮은 지대는 거대한 크레이터(운석 구덩이)이다. 크레이터로 흘러들어간 용암은 둥근 모양의 바다를 만들었다.
크레이터는 달표면에서 가장 눈에 잘 띄는 지형이다. 달에 있는 수십 억 개의 작은 크레이터는, 우주공간을 떠돌던 작은 물체인 유성체가 달표면과 충돌하면서 생긴 운석 구덩이이다. 이 유성체는 지구 쪽으로도 끌려 들어오지만, 대기권의 높은곳에서 대부분 다 녹거나 타버린다. 그러나 달에는 대기가 없기 때문에 아주 작은 유성체가 떨어져도 크레이터가 생긴다. 또, 달표면은 침식 작용을 거의 받지 않기 때문에, 지름이 30cm밖에 안 되는 크레이터도 수백만 년 동안 남아 있다.
달에 있는 커다란 크레이터는 대부분 유성체보다 훨씬 큰 천체인 혜성이나 소행성이 달에 충돌하면서 만들어진 것으로 보인다. 달에 있는 몇몇 크레이터는 지구에 있는 화산 크레이터와 모양이 비슷하다. 이런 크레이터 중 일부는 작은 산의 정상이나 낮고 둥근 언덕의 가운데 부분에서 발견된다. 또 어떤 곳에서는 크레이터들이 마치 지구에서 화산이 줄지어 있는 것처럼 늘어서 있다. 지구에 있는 화산과 비슷한 달의 크레이터는 용암 평원에서 많이 발견된다.
또한, 달에는 열구라고 하는 길고 좁은 계곡이 있다. 열구는 대부분 곧게 뻗어 있는데, 달의 바깥쪽 지각이 갈라져 표면이 내려앉으면서 생긴 것으로 보인다. 굽이치는 열구는 말라붙은 강바닥처럼 보이는 굽은 협곡이며, 달의 바다로 흘러들어간 용암 때문에 생긴 것으로 보인다.
달의 구성요소
아폴로 우주비행사들이 처음으로 채집한 달의 흙은 검은색이나 갈색이 도는 회색을 띠고 있다. 암석과 유리질 조각으로 이루어진 이 흙에는 암석 덩어리도 들어 있다. 달의 흙 속에는 어떤 생물도 살지 않으며, 어떤 식물이나 동물화석도 찾아볼 수 없다. 암석은 주로 알루미늄, 칼슘, 철, 마그네슘, 산소, 규소, 티타늄 따위의 광물로 이루어져 있다. 그러나 어떤 암석에는 수소와 헬륨, 다른 기체가 들어 있기도 하다.
우주비행사들이 채집한 중요한 암석에는 두 가지가 있는데, 그 중 하나가 용암이 굳어서 만들어진 현무암이다. 현무암은 지구에서 가장 흔히 볼 수 있는 화산암의 한 가지로 주로 장석, 휘석, 티탄철석의 결정으로 이루어져 있다. 이런 광물은 대략 1200℃에서 만들어진다. 따라서 이 광물의 발견은 달의 바다가 만들어질 때, 달의 일부분은 매우 뜨거웠다는 사실을 증명한다. 나머지 하나는 각력암이다. 각력암은 달표면에 떨어지는 천체가 준 충격에 눌린 암석 조각이 흙과 결합해 이루어진 암석이다.
달의 중력
달에 내린 우주비행사들은 무거운 장비를 들고도 가볍게 걸을 수 있다. 그 이유는 달표면의 중력이 지구 표면 중력의 1/6 정도밖에 안 되기 때문이다. 따라서 지구에서는 무게가 60킬로그램힘(kgf)인 사람이 달에서는 겨우 10kgf밖에 나가지 않는다. 달의 질량은 지구 질량의 약 1/81 정도이므로, 중력도 지구보다 약하다. 1968년에 달의 주위를 돌고 있는 우주선 궤도를 연구하던 과학자들은 달의 중력이 장소에 따라 조금씩 다르게 나타난다는 사실을 발견했다. 그 이유는 여러 곳에 있는 둥근 바다에 질량이 모여 있기 때문이라고 한다. 과학자들은 이러한 지역을 매스콘이라고 하는데, 매스콘이 생기는 원인은 아직 밝혀지지 않았다.
달의 대기와 기상
달에는 대기가 거의 없다. 한때 달에도 기체로 둘러싸인 층이 있었다고 가정해도, 달의 약한 중력 때문에 그 기체는 모두 우주공간으로 빠져나갔을 것이다. 대기가 없으므로 달에는 기상 현상이 일어나지 않아 구름, 비, 바람이 없다. 달에 착륙한 우주비행사들은 소리를 전달해 줄 공기가 없어 서로 전파로 이야기해야 하며, 숨을 쉬기 위한 공기도 몸에 지니고 다녀야만 한다. 또한, 달표면에는 물도 없는 것으로 알려져 있다.
달의 온도
달에는 대기가 없고 낮과 밤이 2주일씩 계속된다. 그러므로 표면의 온도가 낮에는 130℃까지 올라가고 밤에는 -170℃ 이하로 떨어진다. 극지방 근처에 있는 깊은 크레이터에서는 온도가 항상 -240℃ 정도이다. 우주비행사들은 우주복으로 열과 추위를 막고, 몸을 보호한다.
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