달은 지구의 유일한 자연위성이며, 태양계의 위성 중에서 다섯 번째로 크다. 지구 중심부터 달 중심까지의 평균 거리는 약 38만 4,400km이며, 지구 반지름의 약 60배에 해당한다. 달의 적도 지름은 약 3,476km로 지구의 약 4분의 1 크기이며, 질량은 지구의 약 1/81, 부피는 지구의 약 1/50, 표면 중력은 지구의 약 17%이다.
궤도 및 물리적 특성
달은 지구를 약 27.32일 주기로 공전하며(항성월), 지구-달-태양의 상대 위치 변화로 인한 삭망 주기는 약 29.53일이다. 달의 자전 주기와 공전 주기는 동일하여(동주기 자전), 항상 같은 면만 지구를 향한다. 궤도 이심률은 약 0.055로, 근지점 약 36만 3,104km, 원지점 약 40만 5,696km 사이에서 거리가 변한다. 달은 매년 약 3.8cm씩 지구로부터 멀어지고 있다. 달의 궤도면은 황도면에 대해 약 5.15° 기울어져 있다.
달의 표면 온도는 최저 약 40K(-233°C)에서 최고 약 396K(123°C)까지 극심한 일교차를 보인다. 대기는 거의 존재하지 않으며, 대기압은 약 3×10⁻¹⁵kPa에 불과하다. 표면 반사율(알베도)은 약 0.12로 석탄과 유사한 수준이며, 보름달의 겉보기 등급은 약 -12.74등급으로 태양 다음으로 지구 하늘에서 가장 밝은 천체이다.
지형
달의 표면은 크게 바다(마리아), 고지(테라), 크레이터로 구분된다. 바다는 현무암과 용암대지로 이루어져 상대적으로 어두운 색조를 띠며, 달 앞면의 약 31.2%를 차지하나 뒷면에는 약 2.6%만 존재한다. 약 35억 년 전 생성된 것으로 추정된다. 대표적인 바다로는 고요의 바다, 위난의 바다 등이 있다. 고지는 칼슘과 알루미늄이 풍부한 사장석 성분으로 상대적으로 밝게 보이며, 약 45억 년 전 생성된 것으로 추정된다. 크레이터는 대부분 충돌로 인해 형성되었으며, 달 뒷면에 더 많이 분포한다.
내부 구조
달의 내부는 표면(지각), 맨틀, 핵의 세 부분으로 나뉜다. 지각의 두께는 평균 약 70km(고지대 약 100km, 저지대 약 60km)이며, 핵의 반지름은 300~425km 사이로 추정된다. 달의 핵은 전체 질량의 2% 미만을 차지하는 것으로 알려져 있다.
기원설
달의 기원에 대한 주요 가설로는 다음 네 가지가 있다. 첫째, 지구와 달이 같은 원시 물질로부터 동시에 생성되었다는 동시생성설(쌍둥이설). 둘째, 달이 다른 곳에서 형성되어 지구 중력에 포획되었다는 포획설. 셋째, 빠르게 자전하던 원시 지구의 일부가 분리되어 달이 되었다는 분리설. 넷째, 지구 형성 초기에 화성 크기의 천체 테이아(Theia)가 지구에 충돌하여 그 파편이 모여 달이 형성되었다는 충돌설(거대충돌 가설)이다. 현재 충돌설이 컴퓨터 시뮬레이션과 달 암석의 화학 조성 분석을 통해 가장 유력한 학설로 받아들여지고 있다.
지구와의 관계
달은 지구의 조석 현상을 일으키는 주요 원인이며, 지구의 자전축 안정화에 기여한다. 달과 지구의 상대적 크기 비율은 태양계의 행성-위성 관계 중 가장 큰 편에 속한다. 지구와 달의 무게 중심은 지구 표면 아래 약 1,700km(지구 반지름의 약 4분의 1) 지점에 위치한다.
달 탐사
달은 인류가 직접 탐험한 유일한 지구 외 천체이다. 1959년 구소련의 루나 1호가 최초로 달 근처를 통과했으며, 루나 2호는 인공 물체를 최초로 달 표면에 충돌시켰다. 1969년 미국의 아폴로 11호가 인류 최초로 달에 유인 착륙에 성공하였고, 닐 암스트롱이 달 표면에 첫 발을 내디뎠다. 1972년까지 총 6차례의 유인 달 탐사가 이루어졌다. 이후 약 20년간 달 탐사가 중단되었다가 1990년대 후반부터 재개되어, 2000년대 중반 이후 일본(셀레네/가구야, 2007년), 중국(창어 계획, 2007년), 인도(찬드라얀 1호, 2008년) 등 여러 국가가 달 탐사에 참여하였다. 대한민국은 2022년 8월 달탐사선 다누리를 발사하여同年 12월 달 궤도 진입에 성공함으로써 세계 일곱 번째 달 탐사국이 되었다.
문화적 의미
달은 인류 문화와 역사 전반에 걸쳐 중요한 의미를 지닌다. 음력은 달의 위상 변화를 기준으로 하며, 양력의 월(月)과 월요일(Monday)의 명칭도 달에 기원하였다. 동아시아에서는 달의 표면을 계수나무 아래에서 절구를 찧는 토끼에 비유하거나, 항아와 두꺼비에 관한 전설이 전해진다. 한국에는 '해와 달이 된 오누이' 이야기가 있다. 그리스 신화에서는 아르테미스가 달의 여신으로 숭배되었다.
