가지각색의 달을 가진 행성들, 그 이유는?
우주에서 일부 행성은 수백 개의 달을 가지고 있는 반면, 다른 행성은 전혀 달이 없습니다. 이런 차이는 어떤 이유에서 발생하는 것일까요?
자연 위성인 달
먼저, 달은 자연 위성으로 분류됩니다. 천문학자들은 위성을 더 큰 천체 주위를 도는 공간 내 물체로 정의합니다. 그중 달은 인공물이 아니기 때문에 자연 위성으로 불립니다.
행성의 힐 구체 반경
천체들은 인근 다른 물체들에 대해 중력을 발휘합니다. 그 중력 덕분에 우리는 떠오르지 않고 지면에 발을 붙이고 있죠. 이러한 중력은 태양계의 중심인 태양에 의해 가장 크게 영향을 받습니다.
달이 행성 주위를 돌 수 있게 하려면 행성으로부터 충분히 가까운 곳에 있어야 합니다. 한 행성이 달을 유지하기 위한 최소 거리는 힐 구체 반경이라고 하며, 이는 행성의 질량과 그 주변 물체의 질량에 따라 결정됩니다. 이를테면, 지구는 태양을 도는 반면, 달은 지구의 힐 구체 반경 안에 있어 지구 주위를 돕니다.
작은 행성일수록 힐 구체 반경이 작습니다. 예를 들어, 수성은 중력이 작기 때문에 가까운 천체를 달로 포획하기 어렵습니다. 이로 인해 예전에는 달을 가진 것으로 추정되었던 행성들이 현재는 달이 없을 가능성이 큽니다.
달의 형성과 태양계의 생성
또 다른 이론으로는 달의 일부가 태양계 형성 과정에서 만들어졌을 것이라는 것입니다. 태양 주변을 회전하는 가스 디스크가 시간이 지남에 따라 응축돼 행성과 달이 형성됐다는 것이죠. 이를 통해 특정 달들이 어떻게 지금의 행성을 갖게 되었는지를 설명합니다.
특히 목성과 토성의 내부 달들은 태양계가 형성될 때 같이 만들어졌을 가능성이 크며, 이 외의 달들은 그들의 행성에 의해 중력으로 포획되었다고 과학자들은 예측합니다.
지구의 달
지구의 달은 조금 특별합니다. 과학자들은 오래 전 화성 크기의 물체가 지구와 충돌했을 때 지구의 일부가 떨어져 나가 달이 되었다고 믿고 있습니다. 이는 달의 표면에서 발견된 현무암이 지구의 내부와 유사하다는 점 때문입니다.
결론적으로, 어떤 행성이 달을 가지고 있고 없는지에 대한 질문은 여전히 활발히 연구되고 있지만, 행성의 크기, 중력, 힐 구체 반경, 그리고 태양계의 형성 방식 등이 달의 존재 여부에 영향을 미쳤을 가능성이 큽니다.
과학자들은 계속해서 이 미스터리를 풀어나가고 있으며, 앞으로도 흥미로운 발견이 이어질 것입니다.