안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
초기 우주에 가스와 먼지, 입자들이 운동을 하고 있었을 것이며, 중력에의해 집단을 형성해가며 태양과 같은 별이나 행성이 만들어졌습니다. 이 과정에서 질량을 가진 두 물체에 대해 운동을 하고 있을 경우 원, 타원 궤도 운동이 가능합니다. 물론 쌍곡선 포물선과 같은 운동도 가능합니다. 여기서는 태양계의 형성과정에 초점을 두며 타원 궤도 운동을 하고 있었다고 생각할 수 있죠. 이 때 궤도 운동을 시작할 당시 가스, 먼지의 각운동량(회전)이 정해졌을 것입니다. 각운동량은 천체 운동에서 보존되는 물리량 중 하나입니다. 이 각운동량(회전)의 방향이 반시계 방향이었기 때문에 대부분의 행성이 반시계방향으로 공전과 자전을 하는것이죠.
달의 생성 과정을 정확하게 알 수는 없으나 거대 충돌설이 가장 유력한 후보로 뽑힙니다. 지구가 만들어질 시기에 외부 소행성과 지구가 충돌하고 난 뒤 파편이 지구 주위를 돌게 됐는데, 이 파편 주위로 가스와 물질이 중력에 이끌려 붙어 달이 탄생했다는 설입니다. 이 설을 근거하는 증거로는 염소 동위원소 분석이 있습니다. 달에서 가져온 암석에서 염소 분자와 지구에서의 염소와 비교를 통해 분석한 결과, 무거운 동위원소는 달에 남고, 가벼운 동위원소가 지구 중력에 이끌렸음을 보고 충돌설을 뒷받침 하고있습니다.
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