블루 문에 숨겨져 있는 과학 지식과 역사 흔적

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지난 달 30일, '밴쿠버 밤하늘에 3년 만에 커다란 블루문(Blue moon)이 떴다'며 여러 신문과 SNS 등을 장식했습니다. 하지만 아무리 보아도 자신은 파랗게 보이지 않을 뿐만 아니라 보통의 달과 의 차이점도 못찾겠다며 혹 이것도 일전에 화제가 된 드레스 착시처럼 일종의 착시현상에 관련된 것이지를 물어보는 학생도 있었습니다.

 

파랗지도 않은데 블루문이라 불리는 달, ‘블루문’은 도대체 무엇일까요?

 

모든 행성들은 수성(Mercury), 금성(Venus)를 제외하고는 모두 달을 갖고 있습니다.

 

이 중 이번에 뉴호라이즌호의 탐사에 의해서 많은 베일이 벗겨진 명왕성의 달, 세론(Charon)을 제외하고는 대부분의 달은 모행성에 비해 상대적으로 매우 작은 크기인데, 우리의 달은 지구와 비교했을 때 다른 행성의 달들에 비해 매우 큰 달에 해당합니다.

 

이렇게 특이하게 커다란 달이 지구에 생긴 이유는 그 탄생자체가 다른 달들과는 차이가 있기 때문이라고 추측되고 있습니다.

 

1960년대에서 1970년대 사이에 진행된 아폴로 우주선 달 탐사를 통해서 약 300kg 정도의 월석이 지구로 운반되었고, 이 월석을 분석한 결과 달을 이루고 있는 물질은 지구의 그것과 매우 유사하며, 또한 그 나이도 지구와 동일하다는 것을 알게 되었습니다.

 

이를 바탕으로 달은 원래 지구와 함께 붙어있는 일부분이었는데, 어떤 이유로 지구로부터 떨어져 나간 것이라는 것을 추정할 수 있게 되었습니다.

 

달의 크기와 그 외의 많은 자료들을 바탕으로 현재 가장 유력하다고 믿어지는 가설은 ‘대충돌설(Big Splash Theory)’입니다.

 

이 가설에 따르면 지구가 처음 생성되어, 아직은 고온의 불안정한 불덩어리와 같던 시기에 현재 화성 정도 크기의 충돌체가 지구와 충돌하면서 부서져 주변에 흩뿌려진 부스러기들이 뭉쳐져 달을 형성했다고 합니다.

 

물론 이러한 가설은 실험적으로 증명될 수 없는 것이기에 그저 ‘유력한’ 가설일 뿐이지만, 이 가설을 바탕으로 시행된 많은 컴퓨터 시뮬레이션에서 실제로 달이 형성될 수 있음을  확인할 수 있었고, 지구가 형성되던 시기에는 이러한 충돌이 빈번히 일어날 만큼 태양계가 불안정한 상태였기 때문에 현재로서는 가장 유력한 시나리오로 받아들여지고 있습니다.

 

오랜 세월에 걸쳐 태양계가 점차 안정되고 각 행성과 그에 딸린 달들도 나름의 공전주기를 갖게 됩니다. 그렇게 정해진 달의 공전(지구를 중심으로 도는 회전) 주기는 29.5일입니다.

 

하지만, 양력에서의 한 달은 2월을 예외로 하면 일반적으로 30일 또는 31일로 되어있습니다. 이렇게 실제 달의 공전주기가 한달의 날짜보다 짧다보니, 보름달이 뜨는 시기가 매일 조금씩 앞당겨지게 됩니다.

 

조금씩 앞당겨지던 보름날이 급기야 월초에 보름달이 뜨고, 월말에 다시 보름달이 뜨는, 즉 한 달에 보름달이 두 번 뜨는 달이 생기게 됩니다. 바로 이렇게  두 번째 뜨는 보름달을 ‘블루문’이라고 합니다.

 

그렇다면 왜 푸른색을 띄지도 않는데, ‘블루문’이라고 부르게 된 것일까요? 이에 대해서는 여러가지 설명이 있는데,  원래의 어원이 변형된 것이라는 설명이 가장 유력하다고 인정되고 있습니다.

 

보름달은 충만함이고, 풍요로움을 뜻한다고 믿었던 동양 사람들과 달리, 옛 서양사람들은 보름달은 불길하게 여겼었습니다.

 

게다가 달의 공전주기에 관해서 아직 정확히 알지 못했기 때문에, 안그래도 불길한 보름달이 한 달에 두 번 뜨는 것은 자연의 섭리를 배반하는 것이라 생각되어졌고 이에 이 현상을 ‘배반의 달, betrayer moon’, 즉 ‘belewe moon’이라고 칭했다고 전해집니다.

 

여기서 ‘belewe’라는 단어는 ‘배반하다, 배신하다’라는 의미의 고 영단어로 이제는 더이상 사용되지 않는 어휘입니다.

 

중세시대에 쓰여진 많은 문서에서 ‘belewe mone’, ‘the mone is belewe’ (mone은 moon은 고어)등의 표현이 나오는 것을 증거로 이러한 해석이 힘을 얻고 있습니다.

 

이렇게 ‘belewe moon’이라고 불리던 것이 그 단어가 사라지면서 차츰 발음이 비슷하면서, ‘스산한’, ‘우울한’, ‘창백한’ 등의 의미를 갖는 ‘blue moon’이라고 바뀐 것이라 받아들여지고 있습니다. 이렇게 공전주기차이에 의한 블루문 현상은 약 2.7년에 한 번씩 일어나며, 지난달 나타난 블루문은 2012년 8월 이후 다시 찾아온 현상인 것입니다.

 

그렇다면 색이 정말 붉은 빛을 띄는 달을 ‘블러드문(blood moon)’이라 부르듯이 진짜 푸른빛을 띄는 ‘블루문’을 보는 것은 불가능일까요?

 

우리가 지구에서 보는 빛은 실제 우주 외부에서 보내는 빛을 본다기 보다는 그 빛들의 지구의 대기권을 통과하며 산란된 빛을 보는 것이라 생각하는 것이 더 정확합니다.

 

낮에는 하늘이 파란색을 띄고 저녁에는 파장이 긴 붉은 노을이 지평선 근처에 나타나게 되는 것도 이러한 빛의 산란효과에 의해 설명될 수 있습니다. 지구 대기권에 대규모의 분진이 섞이게 되면, 그 입자들에 의한 산란효과에 의해 빛이 파랗게 보일 수 있게 됩니다.

 

이러한 이유로 역사적으로 대규모 화산활동이 일어난 지역에서 실제 푸른빛의 달이 관측된 사실이 기록에 남아있습니다.

 

실제로 1883년 인도네시아 크라카토아(Krakatoa) 화산이 폭발했을 당시에는 그 화산재가 지구의 거의 전 지역으로 퍼져 대부분의 지역에서 ‘푸른달’이 관측되었다고 합니다. 또한 요즘 캐나다 BC지역과 같은 광범위한 산불로 인해 공기가 뿌옇게 된 때에도, 국지적으로 푸른 빛의 달을 볼 수 있습니다.

 

이 밖에도 달에는 흥미있는 사실과 현상들이 많이 있습니다. 아까 잠깐 말씀드린 ‘블러드문’은 달이 낮은 고도에서 뜨거나 개기월식이 일어나 태양빛이 지구에 가려 달에 도달할 수는 없지만 지구 대기에 의해 굴절반사 된 빛이 달에 쬐어지게 되고 특히 가시광선 중 가장 긴 파장을 가진 붉은 파장이 회절이 잘 일어나 달이 붉게 보이게 되는 현상입니다.

 

또한 지구에서 우리는 달의 한쪽 면만 바라볼 수 있고, 달의 뒷부분을 볼 수 없다는 이야기도 들어보신 적이 많으실 겁니다.

 

실제로 달 사진을 보면 보름달인지, 초승달인지에 따라 보이는 면적이 다를 뿐, 언제 찍힌 사진 인지에 관계없이 보이는 면은 항상 똑같은 것을 알 수 있습니다.

 

이는 달의 공전주기(지구 주위를 한 바퀴 도는데 걸리는 시간)와 자전주기(달 혼자 자신의 중심축을 중심으로 한바퀴를 도는데 걸리는 시간)가 정확하게 같기 때문에 생기는 현상입니다.

 

석준영 (비센학원장)