달의 암석이 녹고, 차가워지고 결정화되면서 모든 방사성 시계가 초기화되었다. 방사성 동 위원소가 만들어낸 자원소는 새롭게 만들어진 미네랄 결정에 갇혔다. 달의 표본에서 밝혀진 사실은 달 표면에 전체, 혹은 일부가 46억 년 전에서 굳지 않았다는 것이다. 달에서 가져온 가장 오래된 암석은 45억 년밖에 되지 않았다. 지구의 암석 속의 미네랄 구조에는 물이 갇혀 있지만, 월석은 바싹 말라 있었다. 밝혀진 모든 사실과 이전 이론들이 설명하지 못한 부분까지 다 설명 가능한 이론이 제기되었는데 바로 거대 충돌설이다. 이론에 따르면 달은 화성의 세배 정도의 질량을 가진 물체가 어린 지구를 스치고 지나가면서 튕겨 나간 맨틀 일부를 가지고 있다. 충돌체 일부가 지구 맨틀 조각과 합쳐지면서 달이 되었고 충돌 당시의 충격으로 인해 지구의 자전축이 기울었다. 젊은 지구에 가해진 충격 때문에 지구의 물질 일부가 암석 증기의 형태로 지구 밖으로 흩어졌다. 증기들은 응결하면서 눈송이처럼 굳어졌다. 눈송이들은 서로 충돌하면서 서로 뭉쳤는데 이 과정을 반복하면서 달이 되었다. 덩치가 커진 암석 덩어리들이 서로 강하게 부딪치면서 발생한 열에 암석이 녹았고 한 덩어리로 합쳐진 것이다. 달의 표면에 보이는 크레이터를 만든 충돌은 그 뒤의 일이며 대부분의 경우 30억 년 전에 만들어졌다. 달의 밀도는 지구 전체보다는 낮지만, 지구 맨틀(지각과 핵 사이의 층)과는 거의 비슷하다. 거대 충돌설
에 따르면 달이 맨틀을 이루던 물질로부터 만들어졌기 때문이다(밀도는 어떤 물질의 단위 부피만큼의 질량을 측정하는 단위이다. 같은 크기와 모양의 다포알 2개를 가지고 있다고 해보자. 이 둘은 부피가 같다. 하지만 하나는 납으로, 다른 하나는 나무로 만들어졌다면 납 대포알이 더 무거우며 밀도 또한 더 높다). 이 이론은 달의 핵에는 철이 존재하지 않으며, 설사 존재하더라도 극미량일 것이라는 사실을 예측했다. 그리고 작은 물체(달 얘기다) 속에 작은 핵이 있으면, 처음에는 액체 상태의 철이 존재하더라도 시간이 오래 지나면 식어서 얼어붙을 수밖에 없다. 하지만 일부 달 연구원들은 달에 철로 이루어진 핵이 있으며 부분적으로나마 액체 상태일지도 모른다고 생각한다. 거대 충돌설은 지금으로서는 가장 그럴듯한 가설이다. 하지만 아직까지 증명할 수 있는 방법이 없다. 예를 들어 이 이론은 아폴로 우주 비행사들이 가져온 수백 킬로그램의 월석이 지구의 암석과 크게 다르지 않다는 사실을 예측했다. 하지만 어떤 천문학자는 달에 있는 가장 큰 크레이터에 있는 암석은 달의 일부가 아니라 크레이터를 만든 소행성의 조각일 수 있다고 생각한다. 거대 충돌설은 지금으로서는 가장 그럴듯한 가설이다. 하지만 아직까지 증명할 수 있는 방법이 없다. 예를 들어 이 이론은 아폴로 우주 비행사들이 가져온 수백 킬로그램의 월석이 지구의 암석과 크게 다르지 않다는 사실을 예측했다. 하지만 어떤 천문학자는 달에 있는 가장 큰 크레이터에 있는 암석은 달의 일부가 아니라 크레이터를 만든 소행성의 조각일 수 있다고 생각한다. 이 사우스폴 에이킨 분지에서 가져온 바위는 아주 깊은 곳에 있었기 때문에 분지가 생성되었을 때의 열에도 녹지 않았을 것이다. 어쩌면 이 암석들은 달의 지각 아래에 있는 맨틀 일부일지도 모른다. 월석을 연구하다 보면 거대 충동설이 맞는지 알 수 있을 것이다. 사우스 폴 에이킨 분지는 달에서 가장 큰 크레이터, 어쩌면 태양계에서 가장 큰 크레이터이며 현재 논란의 중심이다. 어떤 전문가들은 분지 안에서 가져온 암석이 이 이론을 증명할 만큼 충분히 깊은 곳에 있지 않았다고 주장한다. 더 나쁜 소식은 이 분지에 다시 우주 비행사 나무인 탐사정을 보내고자 하는 계획 때문에 새로운 달 프로젝트를 시작하는 데 지장을 주고 있다는 사실이다. 달 표면의 온도는 낮에 117도까지 올라가지만, 밤이 되면 -169도까지 떨어진다. 심한 일교차가 생기는 이유는 달 표면을 보호하고 밤에 빠져나가는 열을 막아줄 대기가 없기 때문이다. 달에는 액체 상태의 물이 없다. 달은 너무 덥고, 춥고, 건조해서 생물이 살 수 없다. 숨 쉴 공기 또한 없다. 슈퍼문과 블루문이 겹치는 일은 잘 일어나지 않지만, 달 착시는 아주 흔하게 일어나는 현상이다. 슈퍼문은 달이 보름달이면서 동시에 지구와 가장 가까운 지점에 있을 때 일어난다. 평소보다 거리가 가깝기 때문에 다른 때보다 크고 밝게 보인다. 슈퍼문은 평범한 달보다 7퍼센트가량 크다. 달과 지구의 거리가 가장 멀 때 달이 가장 작게 보인다. 블루문은 다른 보름달과 똑같이 생겼으며 푸른색으로 보이지 않는다. 흔하게 일어나는 현상은 아니며 슈퍼문보다 보기 힘들다. 보통 1년에 12번 보름달이 뜨는데 때때로 1년에 보름달이 13번 뜨는 경우가 있다. 그렇게 되면 어떤 달에 보름달이 두 번 뜨는 셈이 되며 해당 절기에는 네 번의 보름달이 뜨게 된다. 블루문의 공식적인 정의는 없지만, 어떤 사람들은 같은 달에 두 번의 보름달이 뜨는 경우 나중에 뜬 보름달을 블루문이라고 부르며 한 절기에 네 번의 보름달이 뜨는 경우 세 번째 보름달을 블루문이라고 하는 사람들도 있다. 달 착시는 달이 수평선 위로 떠오를 때 일어난다. 많은 사람들이 같은 크기라도 달이 하늘 높이 있을 때 보다 수평선 근처에 있을 때 더 크다고 느낀다. 수많은 연구와 여러 이론에도 불구하고 과학자들은 아직까지 달 착시가 발생하는 원인에 대해 합의를 보지 못했다. 하지만 달 착시가 일어나는 이유는 달이 아니라 뇌에 있다는 것은 확실하다. 같은 현상이 달이 수평선 아래로 지고 있을 때도 일어난다.
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