달은 앞과 뒤가 다른 '두 얼굴'을 갖고 있다. 지구를 향하고 있는 면은 부드러운 편인데 비해 뒤쪽 어두운 면은 매우 거칠어 확연히 다르다.

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이처럼 판이하게 다른 두 얼굴은 태양을 돌던 왜행성이 달에 충돌해 빚어졌다는 연구 결과가 나왔다고 UPI통신이 20일(현지시간) 보도했다.

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달의 앞면은 낮은 분지가 넓게 펼쳐져 있지만, 뒷면은 사방이 온통 울퉁불퉁한 충돌구로 덮여 있어 서로 다른 행성처럼 보인다. 지각도 뒷면은 앞면보다 더 두껍고 추가 물질층으로 덮여 있다.

달은 공전과 자전 주기가 같아 지구에선 달의 뒷면을 볼 수 없었으나, 1960년대 미국과 옛 소련의 달 탐사로 뒷면의 상태가 확인되면서 달의 앞뒷면 차이는 달 과학의 숙제가 됐었다. 과거엔 두 개의 달이 있었다가 수십 억 년 전에 합쳐진 것이라는 설도 있었다.

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UPI통신에 따르면, 마카오과학기술대학 우주과학연구소의 주멍화(祝夢華) 박사가 이끄는 연구팀은 달의 내부 구조와 중력장을 관측한 미국항공우주국(NASA) 탐사선 '그레일(GRAIL)'의 자료를 토대로 달이 현재의 지각 구조를 가지려면 어떤 충격이 가해져야 하는지를 시뮬레이션으로 분석했다.

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그 결과, 1801년 최초로 발견된 왜행성 케레스보다 약간 작은 것이 달과 충돌하면 생기는 충격이 달의 두 얼굴을 설명하는 데 가장 적합하다는 결론을 얻었다.

특히 흥미로운 것은 케레스가 달의 앞면에 충돌해서 엄청난 파편들이 달의 뒷면에 쌓였을 것이라는 시뮬레이션 결과가 나왔다는 점이다. 그래서 달의 한 쪽 지각이 다른 한 쪽보다 확연히 두껍게 됐고, 지구를 향한 달의 표면은 비교적 매끈하게 남았다는 얘기다.

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연구팀은 또 달이 형성된 이후 왜행성이 갖고 있던 물질을 받았다면 지구와 달의 칼륨과 인, 텅스텐-182 등의 동위원소가 다른 이유도 설명될 수 있다고 설명했다.

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연구팀은 달에 충돌한 천체가 지구 형성 초기에 있었다고 하는 '제2의 달'일 가능성은 희박하다며 충돌 천체는 왜행성이든 소행성이든 지구가 아닌 태양을 돌았을 것이라고 밝혔다.

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연구팀은 달의 지각 구조와 앞뒷면 차이 원인에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 미국지구물리학회(AGU) 학술지 '지구물리학 연구 저널:행성(Journal of Geophysical Research: Planets)'을 통해 발표했다.

KPI뉴스 / 장성룡 기자 jsr@kpinews.kr