달의 미스터리 크레이터 : '린네’, ‘플라톤’, ‘알폰수스 삼형제'

달에는 유명한 철학가, 천문학자, 과학자들의 이름을 딴 지역들이 많다. 이제 설명할 달의 미스터리에 속하는 크레이터들도 마찬가지다.

미스터리 크레이터의 첫 번째는 린네 크레이터(Linne Crater)이다. 

  린네는 ‘맑음의 바다’ 중앙의 서쪽 부근에서 밝고 하얀 점으로 보이는 크레이터다. 스웨덴의 식물학자이자 물리학자였던 린네의 이름을 딴 크레이터로 직경 2.4km, 깊이 600m에 불과한 린네는 월령 6.5일부터 20.3일까지 관측이 가능하다. 달 관측에 적합한 80mm 망원경으로 80배 정도의 배율로 보면 잘 보인다.

▶ 맑음의 바다(Mare Serenitatis)는 달의 북위 25˚ , 동경 15˚ 를 중심으로 하는 둥근 바다이다. 면적은 약 32만㎦이며, 지름 500km의 매우 오래된 분지가 매몰되어 있고, 바닷면을 가로지르는 몇 개의 주름 모양의 융기가 바닷면에 돌출되어 있다. 이 융기는 동심원에 가까우며 분지의 둘레와 평행한 것이 많다. 맑음의 바다 남쪽 북위 18˚ , 동경 25˚ 부근에는 주름 모양의 융기가 파형으로 매우 복잡한 형태를 이루고 있다. 비의 바다 · 위난의 바다 등과 마찬가지로 매우 큰 중력이 검지되고 있어 중력이상을 일으키는 매스콘이 있는 것으로 추정된다.

▶ 린네 [Carl Linné]는 스웨덴의 박물학자이다. 린네의 업적은 오늘날 '이명식 명명법'으로서 알려져 있는데, 그것이 처음으로 채용된 것은 『식물의 종』(Species Plantarum, 1753)에서이며, 그 후 『자연의 체계』(Systema Naturae) 제10판(1758-59)에서 점차 동물에 관해서도 전면적으로 사용되게 되었다. 그의 관심은 식물학에 있으며, 20대 무렵의 논문 「식물의 혼례 서설」(1729)에서는 생식기관에 기초하는 '성체계(systema sexuale)'라고 불리는 분류를 제안하고 있다. 그 때 기재 상의 문제가 생겨나 그것이 곧 이어 '이명식 명명법'으로 발전했다. 그 분류는 분명히 그 자신의 관심을 반영하고 있으며, 후에 인위적 분류라고 하여 뷔퐁의 비판을 받게 되었지만, 당시의 관능적 로코코 풍조에서 보면 바로 '성체계'이기 때문에 그의 분류법이 평판을 받았다고도 말할 수 있다. 그는 또한 식물연쇄에 주목하여 자연의 질서(economy)에 대해 말하고 있으며, 인간을 자연의 궁극목적으로 간주하는 자연관을 냉정한 눈으로 바라보고자 했다. 칸트는 『판단력비판』 제82절에서 린네의 이러한 생각에 대해 언급하여 "예를 들어 어떤 관점에서 목적으로 평가된다 하더라도 인간은 다른 관점에서는 다시 수단이라는 지위밖에 가지지 못할 것이다"라고 말했다.

  그리고 발견 당시 지름이 약 10km에 달하는 조그만 크기의 크레이터였다. 그 이후로 '린네'는 ‘로만’이라는 사람이 19세기 초에 만든 달지도에 기록되어있다. 그리고 19세기 중반까지도 이 달지도에 근거하여 많은 사람들이 ‘린네’를 관측할 수 있었다. 그런데 1866년 어느 날, 이 ‘린네’의 크기가 갑자기 확 줄어져 있는 것이 발견됐다. 이 당시 관측을 한 ‘요한 프리드리히 줄리어스 슈미트’에 의하면 지름이 10km이었던 ‘린네’가 갑자기 2km짜리로 줄어 있었다고 밝혔다. 그래서 깜짝 놀란 그는 지난 20여년 동안 달 표면을 관측하고 그린 달지도를 모두 모아서 ‘린네’를 살펴 보았더니 모두 작게 기록되어 있다는 것을 알아냈다. 즉, 린네 모양을 변경했다는 놀라운 주장을 했다. 논란은 수십 년 동안 계속되었다.

  많은 사람들이 알다시피 달은 대기가 거의 존재하지 않는다. 그렇기 때문에 당연히 침식작용도 거의 일어나지 않는다. 그래서 지름이 30cm도 되지 않는 크레이터들도 수백만 년이 지나도 그대로 남아있는 곳이 바로 달이기 때문에 린네의 크기가 줄어들었다는 건 말이 안된다. 적어도 지름이 10km나 되던 크레이터가 몇 백만 년도 아니고 겨우 몇 십 년 만에 2km로 작아진다는 게 말이 안 되지 않는다. 이 (린네 크레이터의 크기가 줄어들었다는 줄리어스 슈미트의 주장)논란이 터진 직후 학계에서는 난리가 났었다. 왜냐하면 그 어떠한 걸로도 이 현상을 설명할 수 없었기 때문이다. 결국 화산 활동에 의해서 크레이터가 저절로 무너졌다는 해명을 내놓았으나 이 해명도 말이 안 된다. 달은 초기에 생성되던 그 순간 이후로 약 53억년 동안 큰 화산활동이 일어난 적이 거의 없어서 달을 죽은 별이라고 하기 때문이다.

  다시 말해, ‘린네’는 절대 작아질 일이 없던 크레이터였었던 것이다. 하지만, 지금은 그 크기가 1/5로 줄어서 초소형 분화구가 되어 겨우 흔적만이 남아있다. 여태까지도 이 ‘린네’가 그 짧은 시간에 왜 어떻게 줄어든 건지는 아무도 설명하지 못하고 있다고 한다.

미스터리 크레이터의 두 번째는 플라토 크레이터(Plato Crater)다.

  내부 크레이터가 인상적인 플라토 크레이터는 용암으로 채워져있어 평평하다. 타원형으로 생긴 아주 인상적인 크레이터로 그리스의 철학자 플라톤의 이름에서 유래되었다. 직경 101km, 깊이 1,000m에 달한다. 생긴지 약 30억년이 지난 것으로 추정하고 있다. 알프스 산맥의 서쪽과 비의 바다 북쪽 해안에 있어 쉽게 찾을 수 있다. 월령 7.5일에서 23일까지 관측이 가능하다. 

 지구의 알프스는 지각판이 서서이 충돌하면서 수백만년에 걸쳐 융기된 것이지만, 달의 알프스는 비의 바다라고 알려져 있는 거대한 충돌 분지가 형성될 당시 갑작스러운 충돌에 의해 형성된 산으로 보인다. 대체로 고운 입자가 깔린, 용암이 흘러넘쳐 만들어진 달의 바다가 산맥들이 둘러서 있는 아래쪽으로 보인다. 두드러지게 쭉 뻗어있으면서 산맥들 사이를 통과하는 구조는 달의 알프스 계곡이다. 비의 바다와 북쪽 얼음의 바다를 이으며 상단 우측으로 뻗어나가고 있는 계곡은 길이 160km, 너비 10km에 이른다. 이 계곡의 바로 우측 아래에 보이는 밝고 거대한 고봉은 블랑크 산이라는 이름이 붙어있다. 달의 고봉들 중 가장 큰 봉우리는 지표면으로부터 3km 높이까지 이른다. 그리고 사진에서 볼 수 있듯이 크레이터 내부에 서너 개의 작은 내부 크레이터가 존재한다.

  그런데 이 플라토의 내부가 수상하다.

  월리엄 픽커링이란 학자는 1892년부터 1년동안 페루의 아레퀴파에 있는 하버드 천문대에서 플라토를 주의깊게 관찰했다. 그리고 연구결과 플라토의 바닥은 달의 정상적인 구의 곡면률을 훨씬 벗어난 극단전으로 볼록한 상태라고 발표했다. 하지만 1952년 4월 윌킨스와 패트릭 무어는 33인치의 뮤든 굴절망원경으로 플라토를 관찰하고, 플라토의 바닥이 놀랄만큼 귤일하고 평평하다고 발표했다. 같은 플라토를 관찰하고 연구결과를 발표했는데, 왜 다를까?

  위에 플라토 크레이터를 주변 다른 크레이터들과 비교해보면 다른 크레이터들과 달리 내부 면이 마치 검은 거울처럼 반질반질해 보인다. 달에는 대기가 없기 때문에 바람에 의해 깎여나간 것도 아니다. 바람의 풍화작용도 없어서 아무리 세월이 오래 지난다 해도 크레이터의 지면이 절대 물이나 모래 표면처럼 매끈하게 깎일 수는 없다. 그럼 플라토의 크레이터 바닥은 왜 그럴까? 아직까지도 이 부분에 대해서 학계에서는 의견이 엇갈리고 있다. 결국 확실히 밝혀진 것은 아무것도 없다.

  또 크레이터 내부가 수상한 점은 태양의 높낮이와는 상관없이 플라토 크레이터의 그림자가 변한다는 것이다. 달의 입장에서 볼 때 태양이 떠오르면 당연히 태양을 바라보고 등지고 있는 쪽에는 그림자가 생기게 된다. 망원경으로 보면 서쪽 산마루의 울퉁불퉁한 그림자가 지금이 90km가 훨씬 넘는 크레이터의 바닥을 완전히 덮고 있는데, 태양이 떠오름에 따라 이 그림자는 놀랄만한 속독로 후퇴를 한다. 그리고 채 한시간이 안되어 바닥의 동쪽 반이 태양빛 아래 그 모습을 드러낸다. 그림자는 움직이지 않는 산에 의해 만들어진다. 그러므로 그림자의 변화는 태양의 고도와 표면 상태에 따라 생겨야한다. 하지만 플라토 바닥의 그림자는 망원경으로 쳐다보고 있는 동안에도 너무 빨리 사라진다. 즉, 플라토의 그림자가 태양이 완전히 떠오르기 전에 형태가 임의로 변하고 그 폭도 순식간에 늘었다 줄었다 한다는 것이다. 이게 정말 가능한 일일까?

  태양이 이리 왔다 저리 갔다 움직이지 않는 이상 이는 절대 불가능한 일이다. 그렇다면 답은 하나밖에 없다. 바로 그 그림자가 움직이는 물체의 것이라는 것이다. 하지만 플라토는 움직이지 않는 구덩이일 뿐인데 그럼 도대체 무엇이 움직이고 있는 것일까?

  플라토 내부에 보이는 작은 내부 크레이터들도 수상하다. 저 플라토의 내부 반점들은 예측불허하게 제멋대로 나타났다가 사라진다. 그래서 과학자들도 이를 설명해 보려고 노력했지만 달리 설명을 하지 못했다. 대신 내려진 한 가지 결론은 플라토에는 움직이거나 변화하는 무언가가 확실히 있다는 것 뿐이다. T.G.Elger의 『The Moom(1895)』에는 40개가 넘는 점들이 다음과 같이 보고되었다. '그것들은 매우 미묘한 물체들로서 달의 위상이나 태양의 고도와는 상관없이 그 보이는 형태를 바꾸고 있습니다.' 이전의 관찰자들에 의해 보고된 71개의 내부 크레이터들을 선정하여 관찰했지만 39개 이상은 볼 수가 없었다고 한다. 그리고 1943년 《영국 천문협회 저널 7월호》에서 플라토 내부 크레이터들을 비교한 결과 "크레이터 플라토에는 확실히 변화하는 무언가가 있다"고 발표했다.

  또한, 플라토 내부에 인공적인 돔 구조물이 나타났다가 잠깐 사이에 사라진다. 달에서 찍었다고 추정되는 인공 돔 구조물 관찰은 요즘도 할 수 있다. 그래서 아마추어 관찰자 사이에서도 플라토 내부에 나타나는 돔 구조물은 유명하다.

우주 비행사들이 직접 목격한 기상현상인데, 달을 궤도 비행하고 있던 조종사들이 플라토 근처를 지나갈 때 이상한 것을 목격했다고 한다. 바로 플라토 바닥에 짙은 안개같이 보이는 것이 고여있다는 것이었다. ‘그냥 안개가 낀 걸 수도 있지. 그게 왜?’라고 생각할 수도 있는데 앞에서 말했듯이 달에는 공기가 거의 없다. 따라서 지구에서와 같은 대기 현상 중 하나인 안개나 구름은 상상도 할 수 없는 일이다. '아니면 안개처럼 보이는 가스가 생성된 걸 수도 있잖아?'라고 묻는 다면, 가스라도 대답할 수 없다고 말해주고싶다. 그런 설령 가스가 생성 되었다고 하더라도 달에는 그런 성분을 붙잡고 있을 중력이 없기 때문에 기체가 고여 있다는 것은 절대 있을 수 없다. 아니면 목격자가 잘못 본걸 수도 있지 않을까? 하지만, 이 현상을 목격한 우주비행사는 1명도 아니고 무려 6명이라고 한다. 동시에 6명이 모두 잘못 볼 확률은 얼마나 될까?

  이러한 이유로 인해 플라토 크레이터는 과학자들 사이에서 미스테리한 크레이터 중 하나로 손꼽힌다.

미스터리 크레이터의 세 번째는 알폰수스 삼형제 크레이터(Alphonsus brothers Crater) 다.

 알폰수스 삼형제 크레이터, 이 크레이터들은 신기하게 셋이 다 같이 붙어있다. 하나씩 소개하자면 가장 왼쪽이 '아르차헬', 중간이 '알폰수스', 가장 오른쪽 크레이터가 '프톨레마이오스'다. 이 세 크레이터가 함께 줄지어 있어서 흔히 알폰수스 삼형제라고 불린다. 가장 큰 프톨레마이오스는 직경이 약 150km이지만 깊이는 약 2.5km 정도로 낮다. 알폰수스는 직경이 약 120km, 깊이는 약 2.7km이다. 보존상태가 좋아서 내부에 중앙 봉우리의 흔적이 남아있다. 아르차헬은 가장 남쪽에 위치하며 직경은 약 100km이고 가장자리의 윤곽이 뚜렷하다. 이 알폰수스 삼형제들은 구름의 바다 동쪽의 가장자리에 있다.

▶ 구름의 바다(Mare Nubium)는 달의 북서부에 위치하여 '폭풍우의 대양'에 연결되는 바다이며 서쪽으로 '습기의 바다'가 있다. 달의 앞면에 있으며, 선넥타리안대에 만들어진 분지이다. 후기 인브리움대 지층이 표면을 덮고 있다. 구름의 바다 서쪽에는 불리알두스 분화구가 있고, 남부에는 피타토스 분화구가 있다. 직경은 715km이다. 1964년 미국의 달탐사선 레인저 7호는 달표면에 충돌하기 직전에 이 바다의 북쪽 지역을 근접 촬영하는 데 성공하여 많은 사진을 전송해왔다.

  그런데 왜 알폰수스 삼형제 크레이터가 미스터리에 속하냐면 이렇게 크레이터들이 서로 맞붙어 있는 것 자체가 불가사의라고 한다. 먼저 생긴 크레이터 바로 옆에 운석이 떨어진다면 그때의 충격으로 인한 강한 지진파가 인근의 크레이터를 덮친다. 혹은 이후에 날라 온 운석 조각이나 파편에 의해 먼저 있던 기존의 크레이터에 또 작은 구덩이가 생긴다던가 한쪽 벽이 허물어져서 산맥이 되던가 하는 게 일반적이다. 그런데 이 세 형제 크레이터에는 이상하리만큼 서로에게 영향을 미친 흔적이 보이지 않는다. 이렇게 깔끔하게 아무 흔적도 없으려면 세 개의 운석이 동시에 똑같은 곳으로 날아와서 떨어져야하는데 그럴 확률은 거의 0에 수렴할 만큼 희박하다. 또 이상한 점은 어떻게 세 크레이터가 깔끔하게 이어지냐는 것이다. 한 소행성이라도 조금만 더 옆으로 움직여서 떨어졌다면 저렇게 크레이터가 겹치지도 않고 딱 이어질 수가 없었다. 그런데 그런 우연이 한 번도 아니고 두 번이나 일어나서 알폰수스 삼형제 크레이터가 완성된 것이다. 게다가 더 미스터리한 것은 알폰수스 삼형제처럼 저렇게 크레이터가 서너개 씩 이어져 있는 것들이 한 두 개가 아니라는 점이다. 이렇게 이어져있는 크레이터가 더 많다면 얼마나 더 많은 우연이 겹쳐야 하는 걸까? 현재 이러한 현상을 마땅히 설명할 만한 이론은 없다.