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태양계중 5번째로 크기가 큰 달은 지구에서 자연위성으로 불리게 된다. 지구에서 달까지의 거리는 무려 38만 4400km로 지구 지름보다 30배나 크다. 태양까지의 거리는 400분의 1로 미약하지만 달의 부피는 지구의 17%로 중력또한 동일하게 적용된다. 달은 지구에서 가장 가까우며 유일하게 인류가 접촉했던 행성이자 외계라고 할 수 있다.


1969년에 미국에서 만든 무인 우주선이 최초로 달에 보내졌는데 이를 통해 6차례나 걸쳐 직접 달을 탐사했다고 한다. 하지만 2000년대 전까지 연구가 지속되지 못하였고 2020년에 우주인을 보내기로 탐사계획을 마쳤다고 한다. 

인도에서도 찬드라얀 1호를 통해 달에서 물을 발견하였다고 한다. 달에는 바다, 분화구, 운석구덩이와 같은 흔적을 발견했으며 달의 내부 구조를 파악하는데 일조했다.


달 탐사는 미국, 구소련, 한국, 인도, 중국, 일본에서 실시하고 있지만 미국의 아폴로 계획, 구소련의 루나계획만큼 치밀하지는 못했다. 달의 지형은 현무암으로 구성되어 있으며 용암지대에 가까워 35억년전에 생성되었다고 가정한다. 고지는 밝은 색조를 띄고 있는데 칼슘과 알루미늄이 있다고 판단하고 이외의 광물이 있는지 지금도 조사를 하고 있다.


광물은 45억년전에 생성했던것으로 보고 있다. 분화구도 이와 동일하게 보고있는데 화산폭발에 의한 생성으로 추정하되 충돌로 인한 분화구 형성으로도 가정하고 있다. 크레이터는 달 표면에 생긴 운석 구덩이를 뜻하는데 대기권의 뜨거운 열로 인해 타버려 생겼다고 판단하고 있다.


달의 내부 구조는 흔히 지진파를 통해 연구하고 있는데 아폴로 11호가 월진계를 통해 내부를 파악하게 되었다. 달은 맨틀, 핵, 표면으로 구성되어 있고 두께는 70km로 맨틀은 300~425km이며 달의 질량은 2%로 추측되고 있다. 밝기는 람버트 표면으로 행성이나 위성을 반사광으로 측정하여 결과를 도출한다.


이후 달은 방향에 따라 밝기가 달라진다는것을 알게 되고 상현, 하현일때의 밝기를 측정하여 보름달의 현상을 발표하고 충효과라고 밝기에 대한 현상을 표현하기도 했다. 달은 분리설, 동시생성설, 포획설, 충돌설로 4가지 가설이 존재한다.


동시 생성설은 미행성들에 의해 지구와 달을 생성하였다는 설을 가지고 있다. 포획설은 지구 주위를 공전한다는 설이며 분리설은 지구가 완전하지 않을때 일부가 떨어져 나간것이라고 한다. 충돌설은 화성에 비하는 크기의 행성이 충돌하여 생성된 것이라 한다.


테이아나 지구를 분류하게 된것도 이러한 부분때문이다. 지구 주위에 있는 기체와 먼지구름이 설명해준다고 하며 충돌 각도에 의해 컴퓨터 시뮬레이션으로 판별한다고 한다.

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