(유레카!유레카…)육면체 지구 중력때문에 공모양으로 바꿀 수 밖에 없어

▶ 지구가 네모 모양이라면 중심에서 멀리 떨어질수록 물체의 무게가 적게 나간다. 따라서 지구 중심의 먼 곳에서 금을 사 가까운 곳에서 팔면 무게의 차이만큼 큰 이익을 볼 수 있다. 또 대기의 분포가 적기 때문에 산에 올라갈 때 더 많은 산소통이 필요하고 천문대를 꼭짓점에 지으면 빛이 적게 산란되므로 별을 관측하기에 좋다. 여문기(오성중 1)

지구를 비롯한 모든 행성은 둥글다. 바로 중력 때문이다. 중력은 천체의 중심으로부터 물체를 끌어당기는 힘을 말한다. 중력은 질량에 비례하기 때문에 어떤 천체의 질량과 밀도가 크다면 그만큼 엄청난 중력이 작용한다는 것을 뜻한다. 공중을 향해 던진 물체가 땅으로 떨어지고, 편안하게 호흡할 수 있는 공기가 우리 주변에 존재하는 것도 중력의 힘이 작용하기 때문이다.

중력은 천체의 중심으로부터 모든 방향에 대해 거리에 반비례해서 작용한다. 따라서 중심으로부터 표면까지 거리가 일정하면서 가장 가까운 거리에 있게 되는 모양이 구모양이다. 지구가 둥근 형태를 띠는 이유다. 하지만 엄밀히 따지면 지구를 포함한 행성들은 약간 타원형이다. 이는 행성들이 자전축을 중심으로 자전하고 있기 때문으로 원심력이 작용해 적도 쪽이 약간 부푼 타원형을 띠게 되는 것이다.

행성이 처음 만들어질 때는 유체상태이다. 작은 천체조각들이 서로 부딪쳐 점점 커지면서 액체 상태로 녹다가 둥근 모양을 갖춘 뒤 식으면서 굳어진다. 8개의 행성에 포함되지 않은 작은 행성은 울퉁불퉁한 돌 모양이다. 이들은 크기가 작아 중력이 매우 약한 탓에 모양이 바뀌지 않는 것이다.

만일 지구가 네모난 모양이라면 햇빛이 비스듬히 비추는 현상이 없어진다. 이렇게 되면 적도와 남극, 북극 같은 곳에 기온차가 크게 나지 않을 것이다. 또 한 면에 있는 나라들은 시간이 모두 똑같아져 여행할 때 따로 시간을 맞추지 않아도 될 것이다.

이와 함께 각이 져 있는 모서리나 꼭짓점 부분에는 사람이 살 수 없으므로 지금보다 인구밀도가 높아지고 인구분포도 또한 달라질 가능성이 많다. 게다가 지구의 모습을 인공위성으로 촬영하려면 면마다 모두 돌아가며 찍어야 하는 번거로움이 있을 수 있다.

하지만 이런 일들이 사실상 불가능한 것은 중력이 버티고 있기 때문이다. 중력은 우리가 상상하는 것 이상으로 맹렬하게 지구를 잡아당긴다. 네모 혹은 어떤 모양이라 하더라도 중력이 존재하는 한 지구는 중력의 힘을 견디지 못하고, 또다시 공 모양으로 바뀔 수밖에 없다. 역시 자전 때문에 조금 볼록한 타원형 모양으로 말이다.

송은경(와이즈만영재교육원 중부센터 원장) weiz21@naver.com

▶ 다음 주 문제

최근 들어 봄비가 잦다. 비가 내리는 것은 수증기가 하늘로 올라가 구름을 형성하고 구름이 무거워져 떨어지는 현상이다. 그런데 물이 증발하지 않는다면 어떤 일이 벌어질까? (문제 풀이나 다양한 아이디어를 이메일로 보내 주세요.)