달과 지구는 성분이 다르다는 것이 밝혀졌다.

약 45억 년 전, 테이아(Theia)라는 이름을 가진 화성 크기의 행성이 지구와 충돌했습니다.

충돌 후 테이아의 일부는 지구와 융합되었고, 다른 일부는 달이 되었죠.

이러한 가설을 가르켜 "거대 충돌 가설(Giant Impact Hypothesis)"이라고 하며, 현재까지 달의 기원에 대한 가장 유력한 이론으로 받아들여지고 있습니다.

그리고 얼마전 과학자들은 달에서 처음으로 테이아의 흔적을 발견했습니다.

이 새로운 발견은 달의 기원에 대한 "거대 충돌 가설"에 더 힘을 실어주게 되었습니다.

 

 

 

거대 충돌 가설은 오랫 동안 달의 형성을 설명하는데 이용되었던 모델입니다.

이 가설은 달의 약 70~90%가 테이아로 이루어져 있어야 한다고 예측했었는데요.

그러나 아폴로에 의해 수집된 달 샘플의 화학 성분(산소 동위 원소)은 지구의 화학 성분과 매우 유사했습니다.

태양계에 있는 다른 행성들의 화학 성분과는 전혀 달랐는데 말이죠.

이것이 가능하려면 애초에 지구와 테이아가 비슷한 구성을 가지고 있어야 합니다.

그래야만 달이 테이아에서 비롯되었지만, 지구와 성분이 비슷한 이유를 설명할 수 있게 되죠.

하지만 확률은 아주 낮습니다. 지구 바로 옆에 있는 화성만 보더라도 지구와 성분이 전혀 다르기 때문이죠.

만약 달의 대부분이 테이아에서 비롯되었다면 달의 화학 성분이 지구의 화학 성분과 달라야 합니다.

이러한 문제는 거대 충격 가설을 발전시키는데 걸림돌이 되는 커다란 문제였습니다.

그래서 과학자들은 수년간 이를 설명하기 위해 다양한 논물을 발표했었는데요.

예를 들면, 테이아 대부분이 지구와 융합되었다는 아이디어에서 부터, 두 행성의 충돌로 인해 발생된 파편이 지구와 달을 만들었다는 논문도 등장했었죠.

또한 테이아와 지구가 아주 가까운 곳에서 거의 동시에 형성되었을 것이라는 아이디어도 있었습니다.

하지만 일부 과학자들은 달의 샘플을 신중하게 재분석하는 길을 택했습니다.

그들은 달에서 형성된 다양한 암석 종류에서 부터 화산 유리에 이르까지 최대한 많은 샘플을 모아 분석하기 시작했죠.

분석 결과 연구팀은 그동안 몰랐던 새로운 사실을 발견하게 되었는데요.

화학 성분이 분석된 암석의 유형에 따라 모두 달랐다는 겁니다.

그리고 암석 샘플이 오래되면 오래되었을 수록 화학 성분이 지구와 달라진다는 점을 발견하게 된 것이죠.

이러한 차이는 달의 표면이 오랜 시간 동안 다른 물질들과 섞이면서 지구와 유사하게 변화되었다라는 유력한 증거가 될 수 있었습니다.

달의 깊숙한 곳에는 충돌 당시의 화학 성분이 원래 상태에 가깝게 남아 있었던 거죠.

이것은 테이아의 흔적이라고 할 수 있습니다.

이러한 결과는 거대 충돌 가설의 지저분했던 문제를 깔끔하게 해결해주었는데요.

거대 충돌 가설에서 두 물체 사이에 화학 성분과 관련된 메커니즘을 포함할 필요성을 없애주었고, 달 형성의 모델링을 위한 기반을 제공해 주게 되었습니다.

하지만 인류는 1972년 이후로 달에 발을 들여놓지 않았기 때문에 사용할 수 있는 달 샘플이 제한적입니다.

그래서 이러한 결과를 정확하게 재현하는 것이 아직까지는 어렵다고 할 수 있죠.

그러나 향후 몇 년 안에 우리는 오랫동안 기다려온 달 표면에 발을 딛게 될 겁니다.

거대 충돌 가설에 대한 추가 연구를 통해 우리는 달의 기원에 한걸음 더 다가설 수 있게 될 겁니다.

 

 

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