달이 궤도를 이탈하지 않고 지구의 주변만 돌수 있는건 왜일까요?
달은 지구의 위성으로 지구만 계속 돌고 있는데요.
지구를 돌면서 태양이나 다른 행성에 가까우면 지구가 당기는 힘보다 강해서 궤도를 이탈할 수도 있을것 같아서요.
4개의 답변이 있어요!지구의 중력은 달을 자신의 주변을 돌면서 지구로 끌어당기고, 달은 이 중력에 의해 궤도를 유지합니다.
그 결과로 달은 궤도를 유지하면서 지구를 계속 돕니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
달이 지구 주변을 돌 수 있는 이유는 중력력 때문입니다. 지구의 중력이 달에 작용하여 달이 지구 주변을 도는 궤도에 머물 수 있게 합니다. 이 궤도를 돌 때, 달의 중력은 지구에 작용하여 지구의 해와 만들어 내는 조력에 영향을 끼치게 됩니다. 이러한 조력은 서로를 상쇄시키는 힘으로 작용하게 되어 달이 궤도를 이탈하지 않고 지구의 주변을 돌 수 있게 됩니다. 이러한 원리를 달의 중력 균형이라고 합니다.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.
달이 생성된 원인을 알면 자연스레 이해가 가실만한 질문이네요.
달의 생성에 대해 먼저 말씀 드릴까 합니다.
현재 달의 생성설에는 세가지 정도가 있습니다.
그 중 두가지가 상당히 신빙성이 있다고 여겨지는데, 성운설과 운석충돌설이 그것입니다.
성운설이라는 것은, 원시 지구 주변을 돌던 성간물질과 가스등이 뭉쳐서 생겼다라는 것이고, 운석충돌설은 원시 지구에 거대 운석(최소 화성 크기)이나 소행성의 충돌로 인하여, 원시 지구의 지각 일부가 떨어져 나가서 달이 되었다는 것입니다.
소행성이 지나가다가 지구의 인력에 의해 붙잡혔다는 포획설도 있지만, 컴퓨터 시뮬레이션 결과 5% 미만의 확률을 가지고 있는 데다가, 달이 지구의 적도면 근처에서 공전하고 있는 것으로 미루어, 요즘에는 다소 신빙성이 떨어집니다.
만약, 포획설로 인해서 달이 지구의 위성이 되었다면, 적도면 근처를 공전할 확률은 더 낮아집니다.
적도면 근처에서 공전하는 천체는 성운설로 인해 만들어졌을 확률이 높다는 것을 시사합니다.
왜냐하면, 지구의 자전때문에 원심력이 적도면에 평행하게 작용하기 때문입니다.
즉, 성운설과 운석충돌설 두가지를 섞어 놓은...
최근에 이해하고 있는 달의 생성은 다음과 같습니다.
과거 원시 지구에 화성크기만한 소행성이 지구와 부딪히게 됩니다.
지구와 소행성이 부딪히자, 많은 양의 파편들이 우주로 솟구쳐 나옵니다.
그림에서 빨간색 직선으로 표시한 부분이 파편들입니다.
몇 만 km까지 솟구쳐 올랐던 파편들은, 다시 지구의 인력에 의해서 빗방울 처럼 쏟아져 내립니다.
이 때, 무거운 것들은 지구의 인력에 의해 다시 떨어지지만, 가벼운 것들은 아예 우주 공간으로 날아가는 것들도 있습니다.
지구 주변에는 성간 물질과 성간 가스들이 많아지게 되었습니다.
지구와 강하게 충돌했던 소행성은 완전히 부서지며, 지각의 일부와 소행성 잔해, 그리고 소행성 내부에 있던 가스들이 지구 주변에 흩날립니다.
이런 물질들은 지구가 자전함에 따라, 마치 바람개비 모양으로 휩쓸리게 됩니다.
이 때는 아마도, 토성처럼 지구에도 고리가 생성되었을 것입니다.
지구와 너무 가까운 성간물질들은 기조력에 의해서 부서지기도 하고, 지구로 떨어지도 하였으며, 웬만큼 거리를 둔 성간물질들은 바람개비 모양으로 지구 주변을 공전하게 됩니다.
현재 지구의 기조력은 달과 같이 밀도가 3.34 g/cm^3 일때, 지구 상공 8~9000 km 까지 접근하게 되면, 잘게 부서질 것으로 예상됩니다.
오른쪽 아래에 보면, 성간물질과 가스등이 밀집한 부분이 생겨 납니다. 보통 행성이나 위성들은 크기와 밀도가 비례하는 특징이 있습니다만, 만약, 지금의 달과 밀도가 같다라면, 반경이 250 km 이상이 될 경우 구형의 모양을 갖추게 될 것입니다. 하지만, 실제적으로 반경 250 km 일 때는 밀도 역시 작을 것이기 때문에, 최초 달이 구형의 모양을 갖추게 된 것은 대략, 4~500 km 의 반경을 가질때 부터였을 것입니다.
이제 지구와 달 주변에 성간물질등은 지구와 달의 중력에 의해 모두 흡수되어가고, 어느 정도 깨끗하게 정리가 된 모습입니다.
지구와 달은 이렇게 서서히 식어 갔고, 달은 장차 지구에 바다가 생겨 날때, 조수간만의 차를 생기게 하였고, 단백질을 포함한 분자구조 아미노산이 파도에 의해 잘 섞인 상태에서, 크고 작은 운석들이 떨어지면서 만든 나선구조형태 때문에 DNA가 발생되고, 생명체가 탄생하게 됩니다.
여기까지가, 최근에 우리가 알고 있는, 달의 생성에 관한 시나리오가 되겠습니다.
컴퓨터 시뮬레이터 상으로도 문제가 없다고 하네요.
감사합니다.
