지구의 탄생, 천체는 왜 둥근 모양일까?

 

왜? 천체는 모두 둥근 모양일까?

 

지구는 물론, 태양이나 달 등의 천체는 '구형'(둥근 모양)을 하고 있습니다. 그에 비해 소혹성 탐사기가 착륙한 것으로 알려진 '이토카와'는 완두콩 같은 불규칙적인 형태를 띄고 있습니다.

 이 '이토카와' 뿐 아니라, 화성이나 토성의 위성 등에도 둥근 모양이 아닌 것이 다수 있지만 이들 천체에 공통점은 '작다'라는 것입니다.

 원래 천체는 우주 공간에 있는 가스나 먼지 등의 물질이 모여 생겼다고 알려져 있습니다. 그리고 물질은 모이는 것 만으로 중력을 가지고, 그 중심을 향해 서로 당기려고하는 힘도 점점 강해져 갑니다. 

 작은 천체의 경우, 물질 자체의 강도보다도 그 중력이 작은 것으로부터 원래의 형상을 계속 가지게 됩니다. 하지만 물질이 어떤 크기를 넘어서는 시점에서 그 상태에 변화가 생깁니다. 

 

 

물질의 중심을 향해 움직이는 중력의 크기가 물질 자체의 강도를 윗도는 것이 되면, 표면에 있었던 울퉁불퉁한 것이나 불규칙적인 형상 등이 무너지거나, 부서지거나 합니다. 그 결과 천체의 표면이 그 중심에서 모두 균등한 거리에 있는 자연스러운 형태, 즉 '구형'으로 정착하게 됩니다.

 천체가 둥근 모양이 될지 말지의 갈림길은 내부를 구성하고 있는 물질에 따라서도 변해가지만, 대체로 직경 300키로 미터라고 생각되어 집니다.

 단, 지구는 완전히 둥근 것이 아닙니다. 지구의 반경은 적도 주위에서 재면 6,380키로미터, 북극이나 남극에서 재면 6,630키로미터로 살짝 옆으로 퍼진 형태를 하고 있습니다. 더 극단적인 것은 목성으로, 망원경으로 봐도 적도 방향으로 퍼져 있는 것을 알 수 있습니다. 사실은 자전에 따라서 발생한 원심력의 영향으로 대부분의 천체는 둥근 형태가 조금 옆으로 퍼져있는 것입니다.

 

 

 

원래는 우주의 먼지였던 지구와 태양, 그 탄생의 비밀

 

 지구가 탄생한 것은 지금으로부터 46억년 전. 태양이나 다른 혹성과 함께 태어난 것으로 알려져 있습니다. 우주에 펼쳐져 있는 작은 가스나 먼지가 중력의 영향으로 한 곳에 모이기 시작하는 것이 그 발단입니다.

 성운암은 일단 모이기 시작하면, 천천히 회전하면서 큰 뭉침을 만들기 시작하고, 따라서 중심부를 향해 수축하는 스피드를 빠르게 해 갑니다. 그 결과, 원반상의 형태가 되고, 중심부의 밀도도 상승합니다. 그다음 핵융합 반응을 일으켜 빛나기 시작합니다. 이 때 생긴 것이 원시 태양이라고 알려져 있습니다.

 

 그 후, 원시 태양의 주위를 둘러싸고 있는 가스나 먼지는 우주 공간에 열이 달아나기 시작함에 따라 응축하고, 충돌과 함체를 반복하며 거대화됩니다. 수천년에 걸쳐서 직경 10키로미터의 미행성으로 성장합니다. 그 수는 무려 10조개. 이것들이 마침내 충돌과 합체를 반복하는 것으로, 여러개의 원시 혹성이 탄생했습니다. 그 하나가, 지구입니다. 원시 태양의 탄생으로부터 미행성이 생기기까지의 시간은 약 1000만년. 지구를 시작으로하는 원시의 혹성이 탄생하고, 현재의 태양계가 형성되어지기까지 약 1억년이나 세월이 필요했다고 추측되어집니다.

 

 덧붙여, 탄생하고, 잠시동안은 원시의 지구의 표면은 질척하게 녹은 상태였습니다. 그런 상태가 계속 이어져서인지 상세한 것에 대해서는 여러가지 설이 있습니다. 그러나 늦어도 약 40억년 전까지는 표면이 식어 지각이 형성되고, 원시해양이 존재했던 것이 오래된 암석의 분석 등으로부터 밝혀졌습니다.