지구의 유일한 위성인 달

지구의 위성인 달은 지구에서 가장 가까운 천체로, 인간이 두 발을 내디딘 유일한 천체이다. 달의 탄생에 대해서는 여러 설이 많았지만 거대 충동설을 정설로 여긴다. 45억 년 전 태양 초기에 화성만 한 천체인 테이아가 지구와 충돌을 일으키며 쪼개진 후 다른 물질들과 뭉쳐져서 달이 되었다는 학설이다. 지구에 사는 우리는 달의 앞면만을 보고 있으며, 절대 뒷면을 볼 수가 없다. 오래전에 지구의 인력은 달의 자전 속도를 늦춰 공전주기와 똑같이 만들었다. 그래서 지구와 달은 서로 마주 보며 움직인다. 달은 명왕성보다 크며, 지구 지름의 4분의 1 정도이다. 그래서 어떤 과학자들은 달이 행성에 가깝다고 생각하기도 한다. 달이 위성이 아니라 지구-달 시스템을 이루는 쌍행성계라는 것이다. 이는 명왕성과 그 위성 카론을 쌍행성계로 보는 시각과 통한다. 명왕성과 카론은 서로의 질량중심을 공전하는데, 둘 사이는 중력으로 단단히 묶여 있어서 서로 한 쪽만 바라보며 돌고 있다. 지구와 달의 모습처럼 말이다. 1959년 소련의 루나 2호가 최초로 달의 뒷면 사진을 찍어 보내왔을 때 처음으로 뒷면을 볼 수 있었다. 달의 위상이 변하는 것은 해와 달, 지구의 상대적인 위치 변화에 따른 것이다. 하지만 월출 시각에 달이 하늘에 나타나는 지점과 달의 모양은 항상 일정하다. 보름달은 동쪽, 그믐달은 서쪽, 반달은 남쪽에서 나타난다. 그리고 레오나르도 다빈치가 발견한 지구조는 달이 반달일 때 어두운 부분이 지구의 빛을 받아 희미하게 보이는 것을 말한다. 달에는 수많은 크레이터가 있다. 38억 년에서 41억 년 전에 소행성과 같은 우주 암석들과 부딪치며 생긴 것들인데, 달은 화산작용도 없을뿐더러 공기와 물이 없어 침식작용이 일어나지 않는다. 그래서 그 크레이터들은 사라지지 않은 채 달과 함께 존재하고 있다. 38억 년에서 41억 년 전에 충돌로 의해 생긴 것이다.
모두가 알고 있듯이 지구 바다의 밀물과 썰물은 달의 영향으로 일어나는 현상이다. 해의 영향은 달에 비하면 아주 적다고 할 수 있다. 달과 태양이 일직선상에 있을 때는 기조력이 커져서 바닷물이 많이 빠져나가고 많이 밀려 들어와 그 차이가 매우 크다. 달이 29.5일마다 지구를 한 바퀴 도는데, 이 궤도는 완전한 원이 아닌 타원이다. 그래서 달이 지구와 가장 가까운 지점에 왔을 때 태양과 일직선상에 놓이면 인력이 가장 세어져서 사리가 된다. 사리에서 일주일 정도 지나면 달은 상현이나 하현이 되는데, 달과 태양의 기조력이 서로 분산되어 간만의 차는 별로 나타나지 않게 된다. 이때를 조금이라 한다. 
달은 완전한 구형이 아닌 약간 길쭉한 타원 모양이다. 달걀과 비슷한 모양이라 할 수 있다. 우리가 보는 달의 면은 약간 돌출한 뾰족한 부분이다. 달의 무게 중심은 정중앙이 아니라 2km쯤 지구 쪽으로 향해 있다. 이는 달이 한쪽 면만을 지구에 보이며 공전하는 바람에 생긴 것이라고 할 수 있다. 무거운 달의 성분이 지구 쪽으로 몰린 탓으로 이것이 달의 앞면과 뒷면의 생김새가 다른 이유이기도 하다.
1971년 1월 31일 발사된 유인우주선 아폴로 14호에 실려 달에 갔다가 돌아온 나무 씨앗이 있다. 이 씨앗을 심어 자란 것들을 달 나무라고 부르는데, 당시 아폴로 14호의 조종사로 탑승했던 스튜어트 루사가 소합향, 삼나무, 소나무, 미송나무 등 500여 종의 나무 씨앗을 작은 깡통에 담아 가져갔다. 그는 과거 자신이 삼림 소방대원으로 근무했던 미 산림국을 기리기 위해 씨앗들을 달에 가져갔다가 돌아왔다. 미 산림국은 달에 갔다 돌아온 씨앗들과 함께 똑같은 수종의 다른 씨앗들을 숲속에 심었다. 그것들은 현재까지 450여 그루로, 달 나무라는 이름으로 잘 자라고 있다. 아폴로 우주인들이 달에 내렸을 때 가지고 간 물건 중에 지진계가 있었다. 달 표면에 지진계를 설치하자 계기판에 진동이 기록되는 걸 확인할 수 있었다. 월진, 달의 지진이었다. 달은 우리 예상과는 달리 완전히 죽은 천체가 아니었다. 아주 약한 월진은 지표 아래 몇 킬로미터 지점에서 발생하고 있었다. 이는 지구의 인력 때문으로 여기는데, 그 영향으로 지표가 미세하게 갈라지고 가스가 분출되는 경우도 있었다. 
달은 지구의 유일한 자연 위성이다. 하지만 그렇지 않을지도 모른다는 설이 나오고 있다. 1997년 영국의 아마추어 천문가 던컨 월드런이 발견한 소행성 크뤼트네가 지구의 두 번째 달이 될 가능성이 있다는 설이다. 지름 5km이 크뤼트네의 궤도는 달과 달리 지구를 중심으로 알파벳 U 모양처럼 구부러져 타원을 그리는데, 금성 궤도와 화성 궤도에까지 걸쳐 있다. 이는 지구와 궤도공명을 하기 때문이다. 그래서 지구의 두 번째 위성이라고 하기도 한다. 하지만 지구 주변을 공전하지 않고 주변 천체의 영향을 쉽게 받기 때문에 엄밀히 말하면 위성이라고 볼 수 없다. 그래서 크뤼트네는 준위성이라 부른다. 다행히 크뤼트네 궤도면이 행성의 공전궤도면과 많이 어긋나 있어 충돌 가능성은 아주 낮다. 
달은  이 순간에도 지구로부터 멀어지고 있다. 달은 지구의 자전 에너지를 조금씩 가져가 해마다 자신의 공전 궤도를 3.8cm씩 넓혀가는 중이다. 매년 지구로부터 3.8cm씩 멀어지고 있다는 뜻이다. 과학자들은 달이 처음 만들어졌을 때는 지구까지의 거리가 겨우 22,530km밖에 안됐다고 한다. 하지만 지금은 평균 38만km이고 최장 42만km까지 멀어졌다. 1년에 3.8cm이더라도 10억 년 후면 달까지 거리의 10분의 1인 3만8천km가 된다. 그렇게 되면 목성이 달을 끌어가 버릴지도 모른다고 예측하는 천문학자들도 있다. 달이 지구로부터 멀어져가는 이유는 밀물-썰물 때문이다. 바닷물이 움직일 때 물과 해저 바닥의 마찰이 지구의 자전 에너지를 조금씩 약화시키고, 그것이 달의 공전에 영향을 미쳐 달 궤도를 점점 멀어지게 한다. 달이 지구를 떠나면 지구 생명체는 거의 멸종될 것으로 예측한다. 지구축을 23.5도로 잡아주고 있던 달이 사라지면 지구가 임의의 각도로 햇볕을 받게 될 것이다. 그러면 남극과 북극이 사라질 확률이 높아질 것이고, 이는 생물의 대량멸종으로 이어질 것이기 때문이다.