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“지구와 달이 ‘물자’를 교환한다고?”
달에는 확인된 생명체가 없다. 그렇다고 해서 두 천체 사이에 교류가 없는 건 아니다. 인간이 달에 탐사선을 띄워 보내고 인간이 달표면에 발을 딛기까지 했다는 사실은 널리 알려져 있다. 그러나 생명체가 없는 달도 지구에 자신의 ‘귀중한’ 몸뚱이의 일부분을 보낸다. 달에서 유래한 운석이 바로 그것이다.
지구에 떨어지는 운석의 대부분은 태양계 혹은 외계에서 온 것들이다. 하지만 달 운석도 희귀한 것만은 아니다. 과학자들에 따르면 확인된 달 운석만도 150개가 넘는다. 달 운석은 달의 지표면에 거대한 운석이 충돌할 때 생기는 파편 가운데 특히 공중으로 높이 솟구친 바위 등의 조각에서 유래한다. 달의 중력에서 벗어날 정도로 달에서 멀어진 파편 가운데 일부가 지구 궤도에 진입한 뒤 지구의 중력으로 인해 운석형태로 지구에 떨어지는 것이다.
달 운석은 1982년 그 존재가 처음으로 확인됐다. 남극 대륙에서 발견된 특이한 한 운석을 조사한 미국 스미소니언박물관 연구팀이 달 운석이라고 결론을 낸 것이다. 당시 연구팀은 미국의 아폴로 달 탐사선이 달에서 가져온 광물과 비교한 결과 조성물질 비율 등으로 미뤄볼 때 같은 계통이라고 판정했다.
달은 지구와 뗄 수 없는 특별한 관계의 천체이다. 달이 지구와 ‘형제지간’이거나 혹은 ‘지구의 자식’ 격인 까닭이다. 게다가 달 유래 운석은 국제운석 사이트에 등재된 5만개에 육박하는 일반 운석에 비하면 훨씬 적다. 달 운석의 가치가 높게 평가되는 데는 이런 배경이 있다. 달 운석의 사적 거래는 매우 드물지만 20여 년 전 아주 작은 운석 조각 3개가 경매에 부쳐져 약 44만 달러에 팔렸다는 기록도 있다. 올봄 우리나라 진주 일대에서 발견된 운석을 상업적 가치로 환산할 때 그램당 1~10달러 수준인 것에 비하면 달 운석은 그 값어치가 엄청난 셈이다.
달과 지구는 태양계에서 서로 가장 많이 닮은 구석이 있지만, 운석 생산 조건은 현재로서는 달이 훨씬 좋은 편이다. 단적인 예가 운석공의 차이이다. 운석공이란 운석이 천체에 부딪치면서 만들어지는 움푹 파인 자리이다. 달에는 셀 수도 없이 많은 운석공이 있다. 지구에서 망원경으로 보면 크고 작은 점들 같은 모습을 하고 있는 게 바로 운석공이다. 지름이 50킬로미터가 넘는 게 있는가 하면 몇 미터에 불과한 것들도 있다. 큰 운석공에 작은 운석공이 또 겹쳐질 정도로 달에는 운석공이 흔하다. 또 달에 충돌하는 운석들은 달에 대기가 없는 탓에 바로 달 표면을 직격할 수 있다. 하지만 지구로 향하는 운석 중 상당수는 대기권에서 불타 없어진다. 큰 운석이 천체에 부딪치면서 엄청난 폭발이 일어나야 파편이 공중으로 높이 솟구칠 수 있다. 이래야 해당 천체에서 유래하는 광물의 파편이 다른 천체로 옮겨갈 확률이 높아진다. 달은 지구보다 중력이 훨씬 작기 때문에 파편이 공중으로 쉽게, 특히 더 높이 튀어오를 수 있다. 한마디로 이런 점들을 고려하면 달은 지구에 비해 여러모로 운석 생산 조건이 좋은 것이다.
운석은 보통사람들에게는 손에 넣기 어려운 진귀한 광물 덩어리이다. 헌데 학자들에게는 달 탄생의 비밀을 풀 수 있는 실마리가 될 수도 있다. 달은 지구와 친형제 사이라고 할 정도로 닮았다. 광물 속 산소 동위원소의 비율이 동일하다는 사실이 밝혀진 데 이어 최근에는 타이타늄 동위원소의 조성비 또한 지구와 대동소이하다는 조사 결과가 나오기도 했다. 하지만 탄생에 관해서는 지구와 흔히 ‘테이아(Theia)’라고 불리는 가상의 천체가 약 45억년 전 부딪치면서 생겨났다는 가설이 보다 널리 퍼져 있다. 지구와 ‘테이아’의 대충돌 사건이 정말 있었다면 달은 지구를 절반쯤 닮은 자식인 셈이다.
달의 탄생 기원에 관해서는 수없이 많은 가설들이 있다. 그러나 그 어느 하나도 속시원하게 의문점들을 풀어주는 건 아니다. 달 탄생의 기원이 언제 밝혀질지는 알 수 없지만, 달 운석의 실마리를 푸는 데 기여할 것만은 확실하다.
글·김창엽(자유기고가) 2014.09.08
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