달

달

달은 지구의 유일한 자연위성이고, 태양계의 위성 중에서는 5번째로 크다. 행성의 크기와 비교하여, 자연위성 중 가장 크다. 지구 중심으로부터 달 중심까지의 거리는 평균 38만 4400km, 지구가 30개가 들어가는 거리이며 다양한 게 모든 행성이 들어가는 거리이다. 지그에서 태양까지 거리(1AU)의 1/389 보다 작다. 달의 지름은 지구의 약 4분의 1, 태양의 약 400분의 1인 3,746 km이다. 달의 부피는 지구의 약 1/50 정도이며, 표면에서의 중력은 지구의 약 17%이다 달은 지구를 약 27.3일에 일주하며(공전 주기), 지구-달-태양의 위치 변화는 29.5일을 주기로 달라지는 달의 상을 만든다.(삭망주기)

지구에서 가장 가까운 천체인 만큼, 달은 현재까지 인류가 직접 탐험한 유일한 외계이다. 1969년, 인류가 만든 최초의 무인 우주선이 달로 보내어진 것을 시작으로, 1972년까지 6차례 직접 달을 탐사하게 되었다. 이후 달 탐사는 중단되었으나, 2000년대에 들어서는, 달 탐사가 재개되었고 2020년까지 우주인을 보내는 탐사가 계획되어 있다.

또한, 인도에서 발사한 달 탐사선 찬드라얀 1호가 2009년 9월 26일 달에서 물이 있는 것을 발견하였다. 또 옛날에 소행성이 달과 충돌하여 카모오알레바가 생겨났다.

지형

이 지역은 현무암과 용암대지이기 때문에 상대적으로 검은색과 회색을 띤다. 이 바다는 달의 앞면에서는 31.2%의 면적을 차지하고 있지만 뒷면은 겨우 2.6%를 차지한다. 이 지역은 35억 년 전쯤에 생성된 것으로 추정하고 있다. 과거에 갈릴레오 갈릴레이가 달에 바다가 있다고 착각하여 "달의 바다"라고 말한 것에서 유래되었다. 대표적인 바다는 고요의 바다, 위난의 바다 등이 있다

고지

달 표면에서 바다를 제외한 밝은 색조를 띠는 곳을 고지라고 부른다. 대륙에는 분화구들이 빽빽하게 모여 있다. 대륙을 이루는 광물은 주로 칼슘과 알루미늄이 많이 함유된 사장석과 비슥하기 때문에 상대적으로 밝게 보인다. 약 45억 년 전쯤에 생성된 것으로 추청하고 있다. 

크레이터

달에서 흔한 지역이 크레이터이다. 대부분의 크레이터들은 충돌로 생겨났으며, 지름 1 km 정도의 작은 분화구는 화산폭발로 생성되었을 가능성이 있다고 추측된다. 상대적으로 달의 앞면(지구에서 보이는 달의 면)보다 뒷면에 더 많다. 크레이터들 중에서는 광조가 나타나는 것이 있는데, 그중 대표적인 광조가 있는 크레이터는 티코, 케플러, 코페르니쿠스이다.

산과 산맥

자구의 산처럼 달의 표면이 솟아오른 것을 산이라고 하고 , 그 산들이 모여있는 것이 산맥이다.

계곡

달의 표면이 움푹 파인 곳을 계곡이라고 한다. 대표적인 계곡으로 슈뢰터 계곡이 있다.

 

달의 내무 구조

지구의 내부 구조는 지진파의 연구를 통해 알아내며, 달은 달궤도를 돌고 있는 인공위성과 지진파로 파악한다. 달의 내부 구조는 아폴로 11호가 월진계를 설치한 뒤부터 내부성질을 알아냈다.

달의 내부는 크게 표면, 맨틀, 핵, 이렇게 세 부분으로 나뉘어 있다. 표면의 두께는 평균 70km이고(고지대 약 100 km, 저지대나 바다 약 60km) 핵의 반지름은 300~425 km  사이, 나머지 부분은 맨틀을 이루고 있다. (달의 평균 반지름 1740 km) 달의 핵은 달 전체 질량의 2% 미만을 차지하고 있다고 추측하고 있다.

달의 기원설

달의 기원에는 여러 가지 설이 있으나 구체적인 가설은 4가지가 있다. 분리설, 동시생성설, 포획설, 충돌설이며, 주장된 시기 순으로 나열되어 있다.

쌍둥이설

원시지구를 돌고 있던 많은 미행성들이 뭉쳐 그미행성들이 지구와 달을 생성하였다는 설이다. 그러나 실제로는 지구에 비해 달의 철분이 부족하다는 점이 문제로 제기되고 있어 설득력이 떨어진다.

포획설

과거의 달이 지구의 중력에 의해 포획되어 달이 지구 주위를 공전하게 되었다는 설. 하지만 달과 지구의 구성성분이 매유 유사하고 너무 크기가 크기 때문에 설득력이 떨어진다.

분리설

지구가 아직 굳지 않았을 때 지금의 대양 부분이 떨어져 나갔다는 설이다.

충돌설 

지구 형성 초기에 화성만 한 크기의 천체 테이아가 충돌해 두 천체가 합체하고, 그 충격으로 합체한 전체의 일부가 우주 공간으로 날아가 지구 주위를 회전하면서 기체와 먼지 구름을 형성하게 되었는데, 이것이 모여 달을 형성하게 되었다는 설이다. 컴퓨터 시뮬레이션으로 그 가능성이 입 중 되었다(현제 가장 유력한 설인 이유). 또한 이 설은 달 암석의 화학 조성의 특징(지구와 매우 비슷하다)에 대해서도 잘 설명해 주기 때문에 가장 유력한 학설이다. 특별히 지구와 충돌각도가 이상적인 45도가 되어 지구와 달이 공존하는 결과를 만들어서 지구에 절대적인 영향을 주게 되었다고 한다. 그러나 테이아도 외부 천체이기 때문에 테이아와 지구의 구성 성분도 다를 수 있다는 문제점도 있다

지구와 달의 관계

달은 지구와 45도 각도로 충돌함으로써 지구의 중력에 끌려 지구를 도는 위성이 되었다. 이런 인연으로 인해 달은 엄청난 영향을 지구에게 주고 있으며 실제로 태양 다음으로 지구에 없어서는 안 되는  소중한 천체이다. 달이 없다면 지금 지구의 생명체가 존재할 수 없으며 달로 인해 생명의 움직임이 활발하게 되었다.

달은 지구에서 가까운 곳에 있기 때문에 직접 삼각 측두 지점에서 동시에 달의 위치를 관측하면 시차를 측정할 수 있기 때문에 거리도 구할 수 있다. 

달은 지구에서 약 38만 5천 km 떨어진 곳에 있으며, 지구의 주위를 돌고 있다. 달이 지구 주위를 돌고 있는 것은 달과 지구 사이의 만유인력 때문이다. 태양이나 다른 행성에서 오는 인력도 작용하지만 그다지 크지 않기 때문에 무시해도 된다. 따라서 근사적으로는 달의 운동은 2체 문제이며, 달의 궤도는 타원이 된다.

달의 반지름은 지구 반지름의 약 4분의 1이며, 질량은 지구 질량의 1/81.3이고, 달과 지구의 공통 중심은 지구 내부에 있다. 달 궤도의 반지름은 38만 4,400km이며, 이것이 달과의 평균 거리가 된다. 

달 궤도는 이심률은 0.05488이며, 지구와 달의 거리는 36만 3,300km에서 40만 5,500km 범위에서 변화한다. 이는 상당히 큰 변화이며, 달 사진을 여러 장 찍어 비교해 보면 상의 크기가 다르다는 것을 확인할 수가 있다.

달의 궤도면은 황도에 대해 5.9도 이울어져 있다. 이로 인해 태야에서의 우력이 작용하여 궤도면이 18.61년 주기로 방향을 바꾼다. 또 천구상의 달의 궤도를 백도 라고 한다.

달은 매년 지구로부터 3.8cm씩 멀어져 가고 있다.

달 탐사

로켓 동력에 의한 우주 개발이 시작된 이래 그 주요 목표의 하나는 달의 탐사였다. 1957년 스푸트니크 1호 인공위성이 궤도를 돌고 난 이루, 미국과 구소련은 달 탐험을 목표로 우주개발 경쟁을 벌였다. 이후 한동안 달 탐사가 중지되었으나, 2000년대 중반부터 일본. 중국. 인도를 중심으로 다시 재개되었다.

오는 2020년부터 세계 가국에서 달 유인 기지를 건설하려는 계획이 활발하다. 유럽 우주국, ESA의 국장 디트리히 뵈르너는 미 우주 심포지엄에서 달 정거장 건설을 강하게 어필하기도 하였다.