달이 사라진다면 생기는 변화

달은 조수를 조절하고 해양 생태계에 영향을 미치며 지구의 시간에 미묘한 영향을 미칩니다. 그렇다면 달이 갑자기 사라진다면 어떻게 될까요? 만약 내일 달이 눈 깜짝할 사이에 사라진다면, 우리는 눈치채기라도 할 수 있을까요? 신경이나 쓸까요?

 

글쎄요, 상황에 따라 다릅니다. 우리가 알고 있는 세상은 우리가 생각하는 것보다 훨씬 더 많은 방식으로 달과 연결되어 있습니다. 자연 위성 없이 지구가 어떻게 변할지 살펴보세요.

 

 

밀물과 썰물

중력은 매우 간단합니다. 물체에 가까울수록 중력은 더 강해집니다. 따라서 달에 가까이 있는 물체는 중력이 더 강해지고, 멀리 있는 물체는 중력이 약해집니다. 달이 지구에 미치는 영향을 살펴보면 기본적으로 세 가지로 요약할 수 있습니다. 지구 자체, 달에 가까운 바다, 달에서 멀리 떨어진 바다입니다.

 

어느 날, 달에 가장 가까운 바다는 중력의 힘을 받아 살짝 위로 솟아오르면서 달이 닿을 수 없는 곳까지 물이 닿을 듯이 다가옵니다. 바다가 워낙 크기 때문에 한쪽 수평선의 모든 물이 다른 쪽의 물을 밀어 올리면서 환상적인 조수 간만의 차를 만들어냅니다.

 

그러나 달이 사라진다고 해서 조수 간만의 차가 완전히 없어지는 것은 아니며, 태양도 지구를 늘리고 압박하기 때문에 서핑을 즐길 기회가 완전히 사라지지는 않습니다.

 

하지만 동물에게 미치는 영향은 훨씬 더 클 것입니다. 그리니치 왕립 박물관에 따르면 해안 생태계는 해저에서 물질을 끌어올리는 조수에 의존합니다. 조수가 작아지면 해안 생태계가 타격을 입고 다른 육상 및 해양 동물에게 영향을 미쳐 잠재적으로 대량 멸종으로 이어질 수 있습니다. 밤에 사냥하는 포식자 역시 달빛이 없으면 많은 먹이를 놓치게 되어 예측할 수 없는 다른 환경 변화를 초래할 수 있습니다.

 

 

하루는 24시간

과거에는 지구가 지금보다 더 빠르게 자전축을 돌았습니다. 즉, 훨씬 더 빨랐습니다. 가상의 거대한 충돌로 달이 형성된 후 지구의 하루는 6시간 정도로 짧았습니다. 어떻게 여유로운 24시간이 되었을까요?

 

맞습니다, 달 때문입니다. 달은 꽤 멋진 조수를 만들지만 지구도 달의 축을 중심으로 자전하고 있습니다. 그 자전은 물리적으로 조수를 지구 주위로 끌어당깁니다. 따라서 조수가 달 바로 아래에 나타나는 것이 아니라 궤도상으로는 달보다 약간 앞쪽에 나타납니다.

 

따라서 바닷물이 있어야 할 곳에 여분의 큰 덩어리가 생긴 것입니다. 중력은 양방향이기 때문에 그 덩어리는 달을 끌어당깁니다. 마치 목줄에 묶인 개를 잡아당기는 것처럼, 이 조수 돌출부는 달을 조금씩 잡아당기며 달을 더 높은 궤도로 가속합니다.

 

그런데 달은 지구에서 점점 멀어지고 있습니다. 달을 가속하는 에너지는 어딘가에서 나와야 하는데, 그 어딘가는 바로 지구 자체입니다. 지구는 날마다, 천년마다 지구의 회전 에너지를 달의 궤도 에너지로 변환하면서 속도를 늦추고 있습니다.

 

달을 제거한다고 해서 이 과정이 역전되는 것은 아니지만, 계속 진행되지는 않을 것입니다. 이는 업무 시간의 길이를 얼마나 좋아하는지에 따라 좋은 일일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있습니다.

 

 

 

계절의 변화

지구의 지축은 기울어져 있고, 그 기울기는 시간에 따라 변할 수 있습니다. 모든 행성이 그러하니 별거 아닙니다. 하지만 기울기가 급격하게 변하면 문제가 생깁니다. 남극 대륙이 하루 24시간 동안 태양을 똑바로 바라보고 있어 북미와 유럽이 영구적인 어둠 속으로 빠져든다면 어떻게 될까요? 그러다가 몇십만 년 후에 뒤집힌다면? 우리는 계절의 장기적인 규칙성을 당연하게 여기고 있으며, 그 덕을 달에게 돌릴 수도 있습니다.

 

축 방향 기울기의 이러한 미친 듯한 변화는 공명 또는 태양계에서 멀리 떨어진 천체와의 불운한 상호작용으로 인한 것입니다. 예를 들어, 지구의 공전 궤도에서 어느 날 우연히 지구의 축이 태양에서 멀어지고 목성이 동시에 그 방향을 향하고 있다고 가정해 봅시다. 그리고 그런 일이 몇 번이고 반복된다고 가정해 봅시다. 지구의 축과 목성이 일직선이 될 때마다 지구는 아주 작은 중력을 받게 됩니다. 처음에는 아무것도 아니지만 수백만 년이 지나면 합산될 수 있습니다. 어느새 잡아당기는 힘이 쌓여 지구가 팬케이크처럼 뒤집혀 버린 것입니다.

달은 지구와 비교하면 매우 크고 공전 궤도가 매우 빠르기 때문에 이를 안정화할 수 있습니다. 이 모든 각 운동량(회전 에너지)은 다른 행성들이 축 방향으로 장난을 치지 못하도록 막아줍니다.

 

아닐 수도 있습니다. 달이 속도를 늦추기 때문에 장기적으로는 오히려 우리에게 해를 끼칠 수도 있고, 외부 행성과 충돌에 더 취약해질 수도 있습니다. 그러나 그것은 어쨌든 수십억 년의 문제이며 내일 달이 사라진다면 우리의 계절은 여전히 오랫동안 계절이 될 것입니다.