달은 인간이 만든 거대한 인공위성

달 궤도는 타원형 아닌 인공위성과 같은 원형 궤도
지진파 실험 결과 내부는 속이 빈 금속球임이 증명

과거와 현재, 미래를 잇는 과학 문제에 정답과 확신을 논하기는 어려운 일이다. 따라서 발상의 폭을 넓히는 것이 매우 중요하다. ‘달의 기원’에 대해 수많은 학자들이 오랜 세월 연구에 몰두했음에도 그 기원은 지금껏 시원스럽게 밝혀지지 않았다.

여러 ‘달의 기원설’ 중 가장 획기적인 주장은 많은 사람들이 대전제로 깔고 있는, 달이 자연적으로 생겨난 위성이라는 것을 전면적으로 부정한 것이다. 달은 자연위성(천체에 자연적으로 생겨난 위성)이 아니라 누군가 인공적으로 만든 위성일 것이라는 것.

달의 탐사를 통해 달의 내부가 의외로 빈 공간임이 확인되자, 이전에 지구와 비슷한 원소를 지닌 위성이라는 이론에 대해 반박의 여지가 생겼다. 세계적인 천문학연구소의 의견으로, 자연위성의 내부가 비어 있는 일은 절대 있을 수 없다는 것에 근거해, 그렇다면 달의 생성과정에 누군가 다른 존재가 개입했을 가능성이 있다는 것이 보다 신빙성 있게 제기되고 있는 것이다.

그런데 달의 내부가 비어 있다는 사실을 왜 그렇게 놀라운 사실로 받아들일까? 그 이유는 천문우주과학 교수이자 코넬(Cornell)대학교 행성연구소 소장인 칼 세이건(Carl Sagan) 박사가 우회적이지만 명확하게 답을 해준다.

칼 세이건 박사는 자연 위성의 내부가 비어 있는 일은 절대 있을 수 없다고 주장한다. 달의 내부가 비어 있다면, 그것은 달이 자연위성이 아니고 누군가 만든 인공위성이라는 설명이다.

인류 문명의 태동기에도 달은 인류에게 무수한 영감을 불어넣으면서 원시시대에서 벗어나도록 독려했고 그 후에도 우주의 원리를 깨닫는데 지침이 됐을 뿐 아니라, 인간이 지구를 벗어나 우주로 나오도록 유도하기도 했다. 지구 가까이에 머물면서 손짓하는 달이 없었다면 감히 우주여행을 꿈꾸지 못했을 것이다. 현대를 살아가는 지구인에게 있어 무엇보다 특별한 우주 존재라 할 수 있는 달에 대해 진지하게 생각할 수 있는 계기를 ‘달의 기원’에 대한 여러 이야기들을 통해 찾아보자.

달의 기원설과 의혹들

달의 기원설에 대한 가설로는 첫째 ‘동시생성설’이 있다. 지구가 만들어질 때 지구가 만들어지고 남은 찌꺼기들이 모여서 달이 만들어졌다는 것이다. 두 번째는 ‘포획설’로 원래는 우주를 떠돌던 소행성이 지구의 중력에 붙잡혀 달이 되었다는 가설이다. 세 번째는 지구가 생성될 때 아직 완벽하게 굳지 않았을 때 원심력에 의해서 태평양 부분의 땅덩어리가 떨어져나가 지구에는 태평양이 생성되고 떨어져나간 땅덩어리가 달이 되었다는 ‘분리설’이다. 그리고 네 번째는 ‘충돌설’로 지구 생성 초기에 대략 화성크기의 소행성이 지구와 부딪쳐서 그때의 충격으로 발생한 파편이 모여 달이 되었다는 가설이 있다.

하지만 이 네 가지 가설은 성립 될 수 없음이 증명됐다. ‘포획설’은 지름이 지구의 27%인 달이 쉽게 지구 궤도로 끌려온다는 것은 천문물리학으로 볼 때 불가능한 일이다. 게다가 달이 행성 궤도에 진입하려면 각도가 아주 정확해야 하며 조금이라도 차이가 나면 태양계의 다른 큰 별에 포획될 수 있다. 또한 달이 우연히 정확하게 지구권(地球圈)에 진입할 수 있다 해도 지구를 돌 때 다른 모든 위성들처럼 타원형 궤도여야지 현재의 달처럼 원형 궤도일 수가 없다는 설명이다.

다른 두 가지 학설인 ‘동시생성설’ 혹은 ‘분리설’은 물질구조로부터 보면 달과 지구의 성분과 구조는 응당 비슷해야 한다. 하지만 미국 아폴로 우주비행선이 달에서 가지고 온 많은 증거를 통해 달의 연령을 분석해 보면 달은 지구보다 좀 일찍 형성됐다. 달 표면에 가장 오래된 암석은 46억 년 전에 형성됐지만(어떤 암석의 수명은 70억 년에 달한다) 지구에서 발견된 가장 오래된 암석은 39억 년에 불과하고 6가지 원소는 지구에 없는 것이다. 이는 ‘동시생성설’ 혹은 ‘분리설’로는 해석할 수 없는 것이다.

‘충돌설’ 역시 달의 기원을 완전히 설명하기에는 부족한 점이 많다. 이 이론은 충돌 후 생긴 원반에서 달이 생겨났다고 하는데 어디까지나 가설일 뿐 가능성은 높지 않다고 보여 진다. 무엇보다 달의 크기와 질량이 위성으로서는 지나치게 커 지구의 중력에 잡혀 지구 주위를 돌 수가 없다는 것이다.

“달은 사람이 만든 것이다”

자연계가 달을 만들었다는 가설이 성립되지 않는다면 달은 도대체 어디서 왔을까? 혹시 사람이 만든 것은 아닐까? 이 기묘한 생각이 머리에 떠올랐을 때 고정관념이 강한 사람들은 일종 배척하는 정서가 생길 것이다. 하지만 많은 대담한 과학자들은 이미 과학적인 증거에 의해 ‘달은 사람이 만든 것’이라고 보고 있다. 다음은 이런 과학자들의 달에 대한 연구 결과들이다.

달은 ‘너무 큰’ 위성이다

우선 과학자들은 달이 유난히 큰 천체임을 발견했다. 달은 다른 천체의 위성보다 훨씬 크다. 태양계 행성들이 위성을 가지고 있다는 것은 이미 알려진 자연스러운 사실이지만 지구의 위성인 달은 ‘자연스럽지 못한’ 크기로 돼 있다. 다시 말하면 위성으로서 그의 체적이 모 행성인 지구에 비해 너무 큰 것이다.

다음 데이터를 보자. 지구 직경은 1만 2756km, 달 직경은 3467km로 달은 지구 직경의 27%다. 화성 직경은 6787km, 화성의 두 개의 위성 중 큰 것의 직경은 23km로 화성의 0.34%다. 목성은 직경이 14만 2800km로 13개 위성이 있는데 가장 큰 것은 직경이 5000km이며 이는 목성의 3.5%다. 토성의 직경은 12만km로 23개 위성이 있는데 가장 큰 것은 직경이 4500km이며 토성의 3.75%다. 다른 행성의 위성 직경도 모성(母星)의 5%를 초과한 것이 없지만 달은 27%에 달한다. 이는 달이 자연적으로 생성된 위성이 아님을 말해 준다.

1969년 11월 19일 아폴로12호 우주인이 달 표면에 착륙해 임무를 수행하고 있다. NASA

영원히 동일 면만 지구와 마주해

달은 지구를 돌 때 영원히 동일한 면만 지구를 마주하고 있다. 이 점은 아주 불가사의한 점이다. 달은 왜 영원히 동일한 면만 지구를 마주보고 있을까? 그것은 달이 매시간 16.56km 속도로 자전하는 한편 지구를 돌며 공전하기 때문이다. 그런데 축이 비정상적으로 매우 빠른 속도로 자전하고 있으며 이는 비슷한 크기, 거리를 갖춘 유사한 행성이 가지고 있는 속도보다 훨씬 빠르다. 달이 일주·자전하는 시간이 일주·공전하는 시간과 똑같기 때문에 달은 영원히 한 면만 지구를 마주보고 있다.

한편, 이전에 천문학자들은 달 뒷면이 앞면과 비슷해 운석 구덩이와 용암바다가 있을 것이라 추측했는데 우주비행선이 찍어온 사진은 많이 달랐다. 달 뒷면은 울퉁불퉁했으며 평평하지 않았고 절대다수는 작은 구덩이와 산맥이고 아주 적은 용암바다가 있었을 뿐이다. 달 양면의 차이에 대해 과학자들은 해답할 방법이 없다. 이론상에서 달은 우주 중의 자연 성체로 어느 면이던 우주 중 운석의 충격을 받을 기회는 마찬가지인데 어떻게 앞, 뒷면 구별이 있을 수 있을까?

달 궤도는 타원형 아닌 원형이다

보통 자연위성의 궤도는 모두 타원형이지만 달의 궤도는 원형이다(궤도 반지름은 38만km). 그런데 오늘날 우리 인간이 만든 인공위성의 궤도 역시 원형이다. 그렇다면 달은 하나의 거대한 인공위성이 아니겠는가?

‘월진(月震)’은 달 중간이 빈 금속구임을 증명

지진학자들은 보통 지진파로 지구 내부 성질을 연구한다. 월진파 역시 과학자들이 달 내부 성질을 연구하는데 쓴다. 1969년 ‘아폴로11호’에서 ‘아폴로17호’에 이르기까지 미국은 8차례에 걸쳐 우주비행선을 달에 보내 연구를 진행했다. 그들은 달 표면을 기지로 고정밀도 지진탐지기를 설치하고 달 진동 자료를 지구에 보냈다.

지진연구소 책임자 모리스 윈커는 달에 관한 8차례의 연구 자료를 토대로 달의 내부가 비어 있음을 주장했다. 그는 “직관적으로 달의 진동을 묘사한다면 마치 교회당의 큰 종을 친 것과 같은 것으로 진동파는 달 내부로 전파된 것이 아니라 달 표면을 따라 전파됐다”며 “이는 달 내부가 비어 있고 표면이 한 층의 껍데기임을 충분이 증명하는 것”이라고 했다.

아폴로12호가 달에 간 이후 아폴로13호 우주인은 무선 원격우주선의 제3급 로켓으로 달 표면을 충격했다. 지점은 아폴로12호 우주인이 설치한 지진탐지기에서 140km 떨어진 곳이었다. 월진은 3시간 20분 지속된 후 점차 멈췄다. 월진 심도는 35.4km에서 40.2km에 달했다. 과학자들에 따르면 내부가 빈 구체만이 이런 형식의 진동이 나타난다고 한다. 아폴로13, 14호 우주인 역시 월진 실험을 여러 차례 했는데 제일 큰 한 차례 월진 진동은 달 표면에서 4시간 지속됐다.

미국 항공우주국(NASA)의 ‘아폴로16호와 달 표면’ 보고서에는 월진연구에서 달 표면 내부에는 64.3km 두께의 ‘견고한 층’이 존재한다고 밝혔다. 과학자 펭 브라운 박사는 64.3km 심도에서의 진동전파속도가 매초 9.7km에 달하는 것은 암석에서는 있을 수 없는 것이라고 지적했다. 물리학적 입장에서 봐도 소리는 금속 혹은 금속 재질로 된 암석이어야 전파속도가 그렇게 빠를 수 있다.

달 내부의 진동전파속도와 금속의 전파속도는 같다. 과학자들은 달 내부는 중간이 빈 금속구이고, 그 위에 16~36km 두께의 돌이 덮여 있다고 추측하고 있다. 과학자 우더 박사 등은 이 층이 몇 억 년이라는 시간을 거치면서 운석과 소행성, 혜성이 달 표면에 여러 차례 충돌한 후 점차 형성된 암석층으로 보인다고 말했다.

월진 실험은 달의 속이 비었음을 증명하고 있다.

(2편에 계속)

장제롄(張傑連) 기자