달이 지구에서 멀어지고 있는데, 무슨 일이 일어나고 있는 걸까요?

정확한 천문 관측에 따르면 달은 1년에 약 3.8cm의 속도로 지구에서 멀어지고 있는 것으로 나타났습니다.

달은 지구에서 점차 멀어지고 있습니다. 지난 45억 년 동안 느리지만 끊임없이 이어져 온 여정입니다. - 사진: PIXABAY

이 숫자는 작게 들릴지 모르지만, 수백만 년에서 수십억 년의 시간 척도로 계산하면 중요한 변화이며, 사람들이 지구와 달의 형성 역사를 더 잘 이해하고 이 전체 시스템의 미래를 예측하는 데 도움이 됩니다.

지구와 달 사이의 거리는 얼마이며, 어떻게 측정하나요?

지구와 달 사이의 거리를 측정하는 것은 전통적인 관측에만 의존하지 않습니다. 과학자들은 '달 레이저 거리 측정(Lunar Laser Ranging)'이라는 기술을 사용합니다.

아폴로 임무와 일부 소련 우주선이 달 표면에 반사경을 설치했을 때, 지구에서 달로 레이저 광선을 발사하면 반사되어 돌아오는 원리를 이용했습니다. 빛이 이동하고 돌아오는 데 걸리는 시간을 측정함으로써 과학자들은 1mm 이내의 오차로 거리를 계산할 수 있었습니다.

결과는 현재 평균 거리가 385,000km라는 것을 보여줍니다.

하지만 달은 지구를 완벽한 원 궤도가 아닌 타원형 궤도로 공전하기 때문에 지구와 달 사이의 거리는 2만 km 이상 차이가 납니다. 이 때문에 보름달이 평소보다 크게 보이는 슈퍼문 현상이 나타나는 것입니다.

조수: 달을 밀어내는 힘

달이 이동하는 주된 이유는 조석력 때문입니다. 달의 중력은 지구의 물을 부풀게 하여 두 개의 "혹"을 형성하는데, 하나는 달을 향하고 다른 하나는 달의 반대쪽을 향합니다.

하지만 지구의 자전 속도가 달의 공전 속도보다 빠르기 때문에, 이 두 돌출부는 일직선이 되지 않고 앞으로 당겨집니다. 이러한 휘어짐은 추가적인 중력을 만들어 달을 공전 궤도에서 더 멀리 끌어당기고 더 빨리 움직이게 합니다.

그 대가로 지구는 자전 속도를 늦추는 희생을 치릅니다. 즉, 지구의 하루가 조금 더 길어지는 것입니다. 변화율은 1세기에 몇 천 분의 1초에 불과할 정도로 미미하지만, 수백만 년에 걸쳐 누적되면 그 차이가 눈에 띄게 나타납니다.

시간을 거슬러 올라가면, 약 45억 년 전 달이 처음 형성되었을 때, 초기 지구와 화성 크기의 천체 사이의 거대한 충돌로 인해 달은 지구와 매우 가까웠습니다.

그 당시에는 달이 지금보다 몇 배나 더 크게 하늘에 나타났고, 조석 효과도 몇 배나 더 강했습니다.

고대 지질학과 생물학의 증거 또한 이를 뒷받침합니다. 조개껍데기 화석은 7천만 년 전 지구의 하루가 약 23.5시간에 불과했음을 보여주는데, 이는 오늘날보다 짧은 시간입니다. 이는 달이 지구에서 점차 멀어지면서 자전 속도가 느려지는 과정에 대한 예측과 완벽하게 일치합니다.

미래 전망

이 과정이 계속된다면 지구와 달이 "이중 조석 고정"이라는 상태에 들어가는 날이 올 것입니다. 즉, 지구가 자전축을 중심으로 매우 느리게 자전하여 달의 자전 속도와 일치하게 됩니다. 지구의 절반만이 항상 달을 볼 수 있고, 나머지 절반은 결코 달을 볼 수 없게 됩니다.

하지만 이 시나리오는 실현되지 않을 것입니다. 약 10억 년 후, 태양에서 방출되는 에너지가 증가하여 지구가 가열되고 바닷물이 증발할 것입니다. 바닷물이 사라지면 달을 밀어내는 주된 힘인 조석력도 사라질 것입니다.

더 나아가 수십억 년 후에는 태양이 적색 거성으로 부풀어 올라 지구와 달을 집어삼켜 파괴할 가능성이 큽니다.

달이 지구에서 1년에 몇 센티미터씩 멀어지는 것은 일상생활에서는 미미해 보일 수 있습니다. 하지만 천문학적 관점에서 보면 이는 과학자들이 지구의 진화를 더 잘 이해하는 데 도움이 되는 중요한 과정입니다.

이 책은 조수, 초대형 달, 일식과 같은 흔한 현상을 설명할 뿐만 아니라, 수십억 년 동안의 지구 역사를 한눈에 보여주고 먼 미래에 지구-달계의 운명을 예측합니다.

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민하이

출처: https://tuoitre.vn/mat-trang-dang-ngay-cang-roi-xa-trai-dat-dieu-gi-dang-xay-ra-20250916175347233.htm