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달 생성에 대한 가장 유력한 가설은 충돌설이다. 많은 과학자들이 생긴 지 100만 년쯤 된 초기 지구와, 원시 행성인 테이아(Theia)가 충돌하면서 달이 만들어졌을 거라고 본다. 그런데 최근 그 세부과정을 밝힌 논문이 ‘사이언스’ 1월 29일자에 실렸다.

미국 UCLA 지구행성우주과학과 에드워드 영 교수팀은 아폴로 12, 15, 17호 임무에서 채취해 지구로 가져온 달 암석 7개와 미국 하와이와 애리조나에서 채취한 화산암 6개에 포함된 산소 동위원소 비율을 분석했다. 동위원소의 비율은 행성마다 달라서 일종의 지문 역할을 한다. 지구의 경우 산소의 99.9%는 중성자와 양성자가 각 8개씩인 16O이고 나머지는 중성자가 1~2개 더 많은 동위원소(17O, 18O)다.

분석 결과, 달과 지구 암석의 산소 동위원소 비율은 거의 차이가 없었다. 연구팀은 이를 지구와 테이아가 정면충돌한 근거라고 주장했다. 영 교수는 “테이아에서 쪼개진 암석이 지구와 달 모두에 들어가 균등하게 퍼진 결과”라고 설명했다.

이는 지구와 테이아가 비스듬하게 충돌했다고 밝힌 과거 다른 연구들을 뒤집는 결과다. 예컨대 2014년 독일 연구진은 지구와 달 암석의 산소 동위원소 비율이 서로 다르며, 이것이 지구와 테이아가 비스듬하게 충돌했기 때문이라고 ‘사이언스’에 밝힌 바 있다.