두번째 행성 금성 화려한 샛별의 비밀

금

금성 화려한 샛별의 비밀

금성은 우리가 흔히 '샛별'이라고 부르는 행성으로 해가 뜨기 전 동쪽 하늘이나 해가 진 후 서쪽 하늘에서 볼 수 있습니다. 금성은 단순히 점처럼 보이지만 망원경으로 보면 달처럼 모양이 변하는 위상을 가지고 있습니다. 금성의 대기는 두꺼운 이산화탄소로 덮여 있기 때문에 망원경으로는 볼 수 없습니다. 따라서 이를 관측하기 위해 장파장의 전파를 사용합니다.

 

 

금성의 기원_탄생의 비밀

태어난 직후 금성은 꼬리별과 여러 차례 충돌했을 것입니다. 그 결과 표면이 뜨거워지고 휘발성 수증기와 일산화탄소가 활발하게 증발하면서 수증기와 일산화탄소가 주성분인 금성의 원시 대기가 형성됩니다. 마그마의 뜨거운 바다가 지구의 뜨거운 표면을 덮고 있습니다. 꼬리 충돌 후 원시 대기와 표면이 식으면서 마그마의 바다 표면에 지각이 형성되기 시작합니다. 냉각이 계속되면 수증기가 응축되면서 비가 내리고 바다가 형성됩니다. 그러다가 태양의 온도가 초기보다 올라가면 금성의 표면이 다시 뜨거워져 바다가 증발합니다. 증발한 수증기는 태양의 자외선에 의해 수소와 산소로 분해됩니다. 빛의 수소는 대부분 금성에서 빠져나가고, 결국 이산화탄소가 금성 대기의 주성분이 됩니다. 이산화탄소 대기의 온실효과로 표면이 뜨거워지고 화산활동이 많아지면서 황산구름이 형성되어 오늘날의 금성과 비슷한 모습을 형성합니다.
금성 대기의 주성분은 이산화탄소입니다. 대기의 96.5%는 이산화탄소이고, 나머지 3.5%는 대부분 질소 분자입니다. 다른 성분으로는 아르곤, 이산화황, 일산화탄소, 물이 있습니다. 그리고 금성은 90개의 대기에서 고밀도의 대기를 가지고 있습니다. 이것은 지구의 해수면 아래 800m 깊이의 압력에 해당합니다. 금성에서 이 대기의 기원은 여전히 알려져 있지 않고, 많은 연구가 여전히 진행 중입니다.
금성의 온도는 평균 약 740K로 높습니다. 이는 지상 관측과 탐사선이 발견한 대기 분석으로 설명할 수 있습니다. 분석 결과에 따르면 금성 대기의 주성분은 이산화탄소이며, 농도 또한 매우 짙습니다. 이는 흔히 알려진 온실 효과의 결과이며, 과거에는 폭주하는 온실 효과로 금성의 온도가 급격히 상승한 것으로 알려졌습니다.

 

지구를 닮은 행성인 금성의 바깥쪽과 안쪽 부분

 

금성의 표면을 연구하는 것은 쉽지 않았습니다. 금성의 표면은 짙은 대기로부터 가려져 보이지 않았고, 탐사선을 사용하는 것은 금성의 고온, 고밀도 대기 때문에 중단되어 오랫동안 연구할 수 없었습니다. 그러나 방법이 없었던 것은 아니었습니다. 기술의 발전으로 탐사선들이 금성을 조금 더 붙잡아 두터운 대기를 통해 전파를 통해 금성의 표면을 관찰하는 방법을 찾는 것이 가능해졌습니다. 금성이 화성이나 달과 유사한 미행 충돌 빈도를 가지고 있다는 가정하에 구덩이의 수를 비교하면 구덩이의 수가 상대적으로 적다는 것을 알 수 있습니다. 이것은 금성의 표면이 개혁되었다는 것을 나타냅니다. 과학자들은 대규모 용암이 약 5억 년 전에 흘렀고, 이로 인해 많은 수의 구덩이가 채워졌다고 추정합니다.
금성의 전체적인 지형을 보면 남쪽과 북쪽은 상당한 차이가 있습니다. 금성의 북쪽은 구덩이가 거의 없는 고원으로 산이 많고, 남쪽은 비교적 평평한 구덩이가 많습니다. 금성의 내부 구조는 아직 잘 알려져 있지 않습니다. 지금까지 알려진 바로는 반지름 6,052 km (지구의 0.95배), 질량 4.82 x 1024 kg (지구의 0.82배), 밀도 5,240 kg/m3 (지구의 0.95배)입니다. 이 수치는 지구와 매우 유사한데, 이를 바탕으로 금성의 내부 구조가 지구와 비슷할 것으로 추정됩니다. 즉 금성은 암석의 지각(금성 착륙선에 의해 확인됨), 맨틀, 금속의 핵(부분적으로 녹은 상태)으로 이루어져 있다고 추정할 수 있습니다.

 

금성

거꾸로 회전하는 행성

 

금성은 대부분의 행성과 반대 방향으로 회전합니다. 즉, 지구의 북극에서 볼 때 시계 방향으로 회전합니다. 금성의 회전축은 177°인데, 적도면을 기준으로 대략 3° 기울어져 있습니다. 3° 대신 177°를 사용하는 것이 금성의 역회전을 포함하는 숫자입니다. 금성을 제외한 대부분의 행성에서는 태양이 동쪽에서 떠서 서로 지지만, 금성에서는 서쪽에서 떠서 동쪽으로 지습니다. 금성의 자전이 역회전하는 이유는 알 수 없지만, 태양과 다른 행성의 중력 섭동이 큰 영향을 미쳤을 것으로 추정됩니다.

태양과 행성의 섭동을 받은 금성은 자전축에 큰 변화가 있습니다. 그리고 조석력도 금성의 자전에 영향을 주는데, 이것을 시뮬레이션에 대입하면 금성의 자전 속도가 느려져서 오늘날과 같이 역전됩니다. 이 최종 결과를 진행하는 방법은 두 가지가 있습니다. 하나는 자전축을 180°로 뒤집었다가 뒤집는 것이고, 다른 하나는 기울기의 변화 없이 자전 속도가 느려져서 결국 조석으로 인해 자전 속도가 느려지는 것입니다.

다른 행성들의 궤도와 비교해 볼 때 금성의 궤도는 원에 가장 가깝습니다. 그리고 공전 주기는 약 225일로 지구보다 140일 적으며, 레이더 관측에 의해 결정된 금성의 자전 주기는 약 243일입니다. 금성의 하루는 지구 시간으로 117일로 공전 주기와 비슷합니다.

금성에서는 자기장이 측정되지 않습니다. 금성의 중심부는 금속성으로 부분적으로 용융되어 있습니다. 따라서 지구와 같이 자기장을 가지고 있을 것으로 추측되었지만, 실제로 자기장은 측정 가능할 정도로 작거나 존재하지 않았습니다. 이것은 금성의 느린 역행 자전 속도 때문이라고 알려져 있습니다. 앞서 뒤로 천천히 회전하는 금성의 자전은 앞쪽에서 뒤쪽으로 진행하는 전이로 설명할 수 있으므로, 현재 자기장도 반대로 진행되고 있으므로 거의 존재하지 않는 것으로 추측됩니다.