달이 궤도 벗어나 지구에 떨어질 가능성은?

영화 문폴(Moonfall)에선 달이 지구에 떨어진다는 위협이 그려져 있다. 과연 정말 달이 지구에 떨어지는 일이 있을 수 있을까.

달은 지구로부터 38만 4,000km 떨어진 궤도를 공전하며 질량은 7,000경톤 이상으로 추정된다. 이런 달이 형성된 건 지구와 거의 같은 45억 년으로 알려져 있으며 달 형성에서 널리 받아들여지는 가설은 초기 지구에 화성 정도 크기 천체가 충돌해 생겼다는 자이언트 임팩트 그러니까 거대 충돌성이다. 그 밖에도 화성 5배 정도 천체가 충돌해 지구와 달이 동시에 생겼다는 설이나 작은 천체가 몇 번이나 충돌을 반복해 달이 생겼다는 설도 있다. 달이 형성될 정도로 대규모 충돌이 있었던 것. 달 표면에는 소행성 등이 충돌해 생긴 크레이터가 대량으로 존재하는 걸 생각하면 대규모 천체 충돌이 일어나 달이 궤도에서 벗어난다는 가능성도 있을 것 같다는 생각이 든다.

하지만 미항공우주국 나사(NASA) 제트추진연구소 내 지구 근방 천체 연구 센터 CNEOS에서 활동하는 전문가는 달에 존재하는 크레이터 대부분은 태양계에서 많은 암석과 소행성이 떠돌고 있던 수십억 년 이전 것이며 당시 정도 태양계에 있던 천체가 많지 않다고 지적한다. 지구나 달에 충돌하는 물질이 적어져 충돌 횟수는 대폭 줄어들었다는 얘기다.

CNEOS는 소행성과 혜성 같은 지구 근방 천체를 식별하고 추적해 지구와 달 등에 위협을 가져올지 여부를 판단한다. CNEOS가 추적하는 지구 근방 천체는 2만 8,000개 정도 존재하지만 달 부근에는 더 강한 중력을 가진 지구가 존재하기 때문에 많은 지구 근방 천체는 달이 아닌 지구에 잡히게 된다.

또 천체가 충돌하고 달 궤도가 바뀌기 위해선 충돌하는 천체 크기도 중요하다. 달이 크기 때문에 궤도를 바꾸려면 고속으로 부딪치는 거대한 천체여야 하기 때문에 달 궤도를 바꾸려면 달만한 크기 천체거 충돌해야 한다는 주장이다.

다행스럽게도 태양계에 존재하는 알려진 소행성에는 달 같은 크기는 없다고 한다. 나사에 따르면 태양계에 존재하는 가장 큰 소행성조차 질량은 달 70분의 1 이하이며 지구에서 1억 8,000만km 떨어진 화성과 목성 사이 소행성대를 돌고 있다. 또 제어력을 잃은 로켓 등 인공물이 달에 추락하는 일도 있지만 이 역시 달 궤도를 어긋나게 할 가능성은 없다.

따라서 밤하늘에 떠있는 달을 올려다보면 달이 곧 어딘가에 떨어질 걱정은 하지 않아도 된다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.