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천문학

달의 후퇴율 : 그것은 젊은 우주를 지지하는가?

달의 후퇴율 : 그것은 젊은 우주를 지지하는가? 

(Lunar recession: does it support a young universe?)


”7월 11일 AiG 글(article)에서 달은 지구로부터 1년에 대략 4cm(1.5 인치) 씩 멀어지고 있다고 언급하였습니다. 컴퓨터로 계산하면 그 거리는 6,000년 동안 250m 정도였을 것이며, 지구와 달은 384,400km 정도 떨어져 있기 때문에, 150억년 전에는 지구와 달이 맞닿았을 것이라고 하였습니다. 그러나 나는 1년에 4cm 씩 멀어졌을 때 96억 년이라는 계산을 얻었습니다. 달이 지구로부터 멀어지는 율이 일정했을 것이라고 생각하지 않습니다. 나는 달이 지구로부터 멀어지는 속도는 행성들의 중력에 기인하여 가까이에 있을 때 더 낮았을 것이라고 생각합니다. 나는 저자가 내가 알지 못하는 어떠한 수학적 논리를 사용했는지 궁금합니다. 지구로부터 가까이에 있는 물체는 어떤 지점에서 가속되어서 충돌한다고 확신합니다. 달이 지구로부터 멀어지기 시작한 최소한의 거리가 있었음에 틀림없습니다. 왜냐하면 충돌이 발생하지 않았기 때문입니다. 따라서 그 거리는 얼마였으며, 내가 생각하지 못한 요인은 무엇인가요?”

많은 사람들이 달의 후퇴율(recession rate of the moon)에 관해서 우리에게 연락해 왔었다. 이 짧은 글이 달의 후퇴율과 이것이 왜 젊은 태양계를 지지하는지에 대한 분명한 답이 될 수 있기를 희망해 본다. 

달의 후퇴율은 모든 시대에 걸쳐서 일정하지 않았다. 그것은 과거에 더 빨랐을 것이다. 따라서 달의 후퇴율이 항상 4 cm/년 이었을 것으로 가정하는 것은 잘못된 것이다.

중력(gravity)은 지구 궤도상에 우리의 달을 유지하고 있는 힘이다. 그림 1과 2에서 이것은 B 선으로 나타내어져 있다. 만약 지구와 달 사이에 중력이 없다면, 달은 지구로부터 멀어져 우주 공간으로 날아갔을 것이다. 달의 후퇴율에 대해서 기억해야하는 중요한 점은 오랜 기간 동안에 걸쳐 일정하지 않았다는 것이다. 지구로부터 달이 멀리 떨어져 있을수록, 그 후퇴율은 점점 더 일정해졌을 것이라는 것이다.

간단히 말해서, 달의 후퇴율은 조석력(tidal forces)에 의해서 기인된다. 조석력은 달을 지구 궤도에 붙잡고 있는 중력과 같은 것이 아니다. (그러나 조석은 달의 중력에 기인한다). 달은 해안에 밀물과 썰물을 만드는 것 이외에 다른 일도 하고 있다. 이들 조석력은 지구의 자전 및 지구의 중력과 결합되었을 때, 지구로부터 달이 멀어지게 하는 원인이 된다.

 

그림 1. 과거 (이론적) 달의 후퇴율.

그림 2. 현재 달의 후퇴율.


우리가 알고 있는 것처럼, 달은 조석을 일으킨다. 이것은 달의 중력이 달과 더 가까운 쪽에서 더 강하게 작용하기 때문에 일어난다. 따라서 달의 중력은 달과 더 가까운 쪽의 지구 부분을 강하게 잡아당기고, 먼 쪽은 약하게 잡아당긴다. 이것은 효과적으로 지구를 잡아 늘리고(stretches), 조석에 의한 두 개의 부풀어 오르는 부분(bulge)을 만든다. 위의 그림은 어떻게 달이 바다를 지구로부터 달 쪽으로(1 지점) 잡아당기고 있는 지를, 그리고 어떻게 지구가 부풀어 오르는지를 보여주고 있다. 동시에 지구가 바다로부터 도망가고 있는 지구의 반대편(3 지점)에도 부풀어 오름을 만든다.   


지구는 달의 공전 보다 빠르게 자전하기 때문에, 조석에 의한 부풀음은 약간 달의 앞쪽에서 머물게 된다. 달은 지구를 부풀게 하면서, 부풀어짐에 의해서 만들어진 지점에서(1 지점) 잡아당겨진다. 왜냐하면, 그것은(A 선) 지구 반대편에서의 중력 지점(3 지점)보다(C 선) 더 가깝기 때문이다. 달은 끊임없이 잡아당겨지고 있기 때문에, 그것은 끊임없이 가속된다. 지구의 중력(2 지점)이 달을 공전궤도에 잡아두기 위해서 구심력(centripetal force)으로서 작용하고 있다할지라도, 1 지점에서 조석의 부풀음에 의해서 원인되어진 달의 가속은 달의 각운동량(angular momentum)을 증가시킨다. 그러므로 달은 바깥쪽으로(회색 화살표) 움직이게 되는 것이다.


그림 1은 과거의 (이론적) 달 후퇴율이 무엇처럼 보였을 것인가를 보여주고 있다. 먼 과거에 달이 더 가까이 있었다면, 달은 더 큰 조석에 의한 부풀음을 일으켰을 것이고, 이것은 더 큰 잡아당기는 힘을 만들었고(1 지점, A 선), 각운동량을 증가시켰다. 따라서 달은 더 큰 속력으로 (빨간 화살표에 의해서 나타낸 것처럼) 후퇴되었다.


조석에 의한 부풀음이 (이론적 과거 보다) 훨씬 작아진 오늘날의 지구에서(그림 2), 1 지점의 잡아당기는 힘은 더 작아졌다. 따라서 오늘날의 각운동량은 훨씬 더 작아졌으며, 현재 1년에 4cm 정도 멀어지는 후퇴율은 과거보다 더 일정할 것이다. 달은 로슈 한계(Roche Limit)로 알려진 18,400 km (11,500 마일) 보다 더 가까이 존재할 수 없다. 왜냐하면 지구의 조석력은 달을 산산이 부서트릴 것이기 (즉 달의 다른 부분에 다른 중력이 작용하는 결과로) 때문이다. 이것은 리슬 박사(Dr. Lisle’s)의 책(Taking Back Astronomy)에서 더 상세히 설명되어 있다.

달의 후퇴율을 계산하는 방정식은(리슬 박사의 책에서 인용) 다음과 같다.

 

 

*참조 : The moon’s recession and age
http://creationontheweb.com/images/pdfs/tj/j20_2/j20_2_65-70.pdf

Moon dust and the age of the solar system
http://creationontheweb.com/content/view/1763


번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.answersingenesis.org/home/area/feedback/2006/0811.asp

출처 - AiG Web Feedback, 2006. 8. 7.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=3625

참고 : 3430|2257|2692|2164|636|596|3424|3972|3955|3943|3941|3937|3933|3910|3904|3903|3896|3846|3824|3823|3798|3792|3748|3741|3716|3703|3686|3404|3363|3365|3294|3296|3280|3235|3222|3121|3147|3006|3004|2994|2950|2948|2904|2878|2870|2858|2725|2704|3984|3992|3996|4002|4036|4014|4015|4051|4065|4099|4123|4129|4179|4180|4196|4216|4263|4316|5039



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