달이 지구로부터 멀어지는 45억 년의 역사를 JAXA의 연구자가 애니메이션화

달은 지구로부터 1년에 3.8cm 멀어지고 있지만 후퇴속도는 시간에 따라 변화하고 있다. 행성과학자 제임스 오드노휴 씨가 최근 제작한 동영상은 지구에 다가오는 마그마의 덩어리에서 현재 멀리 떨어진 차가운 바위로 달이 45억 년에 걸쳐 이동해 가는 모습을 나타내고 있다.

Ancient distance and apparent size of the moon
https://www.youtube.com/watch?v=hi8xWqHBk84

달의 가장 빠른 후퇴속도는 초대륙의 분열과 빙하의 대량 융해와 같은 지구 상의 대규모 지질학적 변화와 일치한다. 달은 조금씩 우리로부터 멀어지고 있다.

약 45억 년 전 화성만큼 큰 물체(또는 더 작은 물체의 모임)가 지구에 충돌하여 지구의 지각의 일부를 분리시켰다. 그것들은 지구의 주위 궤도에서 합체되어 달을 형성했다. 마그마의 바다로 덮여 있던 용암 덩어리인 이 갓 형성된 달은 현재보다 16분의 1의 거리에 있었다.

달은 식어가는 동시에 후퇴해 수만 킬로미터 떨어진 곳까지 이동해 갔다. 애니메이션에서는 이 과정이 전례 없이 명확하게 그려져 있다.

제작자 제임스 오도노휴(James O'Donoghue) 씨는 일본의 우주항공연구개발기구(JAXA)에서 행성과학자로 일하고 있다. 그는 달의 탄생의 정확한 이미지를 만드는 데 착수했고 몰두한 나머지 그 역사 전체를 애니메이션화하게 되었다고 말했다.

이 동영상은 달의 현재 위치에서 시작하여 달의 탄생까지 시간을 거슬러 올라가 지구로부터의 거리, 지구에 대한 겉보기 크기, 시간의 경과에 따른 후퇴속도를 보여준다.

"애니메이션으로 전체상을 가능한 한 한눈에 알 수 있도록 만들고 있다"고 오드노휴 씨는 말했다.

현재 달은 지구로부터 연간 약 3.8cm 떨어져 간다. 과학자들이 '달의 후퇴'라고 부르는 이 움직임의 속도는 일정하지 않다. 달은 연간 20.8cm로 움직이기 시작한 후 0.13cm와 27.8cm 사이에서 변동했다.

오드노휴 씨는 "나는 요전날까지 과거 달의 후퇴속도가 얼마나 달랐는지 이해할 수 없었다"며 "이것은 내가 지금까지 만든 것 중 가장 연구된 애니메이션"이라고 말했다.

그러나 비디오에서는 모든 후퇴속도를 볼 수는 없다. 왜냐하면 그것은 수백만 년 동안 급속히 변동하기 때문이다.

"보고 있는 사람이 읽을 수 없는 값의 변화를 피하기 위해 평균속도를 사용하고 있다"고 그는 말했다.

달의 이동속도의 다양성은 달에 대한 운석의 충돌과 지구의 대규모 지질학적 변화로 인한 것이다.

이러한 사건은 달의 후퇴속도의 3번의 급상승과 동시에 일어났다. 그 중 하나는 조수를 나타내는 가장 초기 증거의 일부와 거의 같은 시기로 약 32억 년 전에 나타났다. 당시 달은 일년에 6.93cm 후퇴하기 시작했다.

마찬가지로 약 9억 년 전 달은 유성의 충격으로 후퇴속도가 연간 7cm로 뛰어올랐다. 초대륙 로디니아가 지구 상에서 분리됨에 따라 이 속도로 경쟁을 계속했다.

Wikimedia Commons/NASA

두 번째 급상승은 약 5억2300만 년 전이다. 빙하기와 온실상태 사이의 수백만 년의 변동 이후 지구 상에서 생명이 폭발하고 있었다. 그 때 달은 일년에 6.48cm로 후퇴했다.

지구의 기후변화가 달 후퇴에 영향을 미치는 이유는 빙하의 형성과 융해가 바다에 영향을 주고 그것이 달에 영향을 주기 때문이다.

달의 중력이 해수를 끌어당겨 달을 향해 약간 늘어나는 '조수의 간만'이 일어난다. 지구는 달의 공전보다 빨리 자전하기 때문에 늘어난 조수가 회전하고 멀어지면 달도 끌린다. 그러면 지구의 자전이 느려진다. 이러한 움직임으로 인해 달의 공전속도가 빨라지고 궤도가 바깥쪽으로 늘어지게 된다.

그래서 연구자들은 태고의 조수의 흔적에 주목해 다양한 시기에 달이 어느 속도로 후퇴했는지를 조사하고 있다.

출처 참조 번역
- Wikipedia
- 月が地球から遠ざかる45億年の歴史を見るアニメ
www.businessinsider.jp/amp/post-199853%3Fusqp%3Dmq331AQQKAGYAaXnicz7g5Saa7ABIA%253D%253D