시험&논문용 <활화산이 있는 금성> 금성의 개요, 세계 각국의 금성 탐사 연구, 활화산 폭발 증거

활화산이 있는 금성의 개요에서 지구와 악마의 쌍둥이인 이유를 살펴봅니다. 최근 활발해지는 금성탐사 현황과  활화산 폭발의 증거들을 알아봅니다.

 

활화산이 있는 금성에서 금성의 개요

금성은 샛별이라고 불립니다. 그러나 지구와 악마의 쌍둥이라고도 불립니다. 그 이유는 무엇일까요? 샛별로 불리는 이유는 태양이 동쪽 지평선에서 떠오르기 직전 동쪽 하늘에서 어떤 천체보다 밝은 별로 뜨기 때문입니다. 금성은 태양계의 두 번째 행성입니다. 지구에서 관측할 수 있는 천체 중에서 태양과 달에 이어서 번째로 밝습니다. 시리우스보다도 25배나 밝습니다. 태양빛 반사율도 약 70%나 됩니다. 그리고 지구에서 관측되는 이미지는 매우 아름답습니다. 색깔도 밝은 노란색인데다가  매우 화려합니다. 그래서 비너스와 같은 아름다운 신의 이름으로 불리는 것입니다. 자전주기는 243일이며 공전주기는 225일입니다. 특이한 점은 자전이 공전보다 느리다는 것입니다. 게다가 자전을 거꾸로 합니다. 때문에 금성에서는 해가 서쪽에서 뜹니다. 그래서 이 별은 과학자들의 호기심을 오랜 동안 자극해 왔습니다. 이러한 이유로 인류가 행성 탐사를 시작한 뒤 가장 먼저 탐사선을 보낸 곳이 바로 이 별입니다. 태양계 행성 가운데서 지구와 크기와 부피가 가장 비슷합니다. 그러나 기후는 완전히 다릅니다. 엄청난 고온, 고압, 황산성 대기로 매우 극한 환경을 가진 별입니다. 대기의 대부분이 이산화탄소이며 엄청난 온실효과로 인해 지표 부근의 기온이 섭씨 459도나 됩니다. 평균 풍속이 초당 360미터입니다. 태풍 풍속이 대략 초당 50미터인 것과 비교하면 7배나 강력한 것을 알 수 있습니다. 대기압은 지구의 90배가 넘습니다. 구름이 온통 고농축황산이라 황산비가 내립니다. 황산비가 내려도 400도가 넘는 지면에 닿는 순간 고열로 증발하기 때문에 바다가 생길 수 없습니다. 유독성 황산비가 내리고 땅바닥은 바싹 타들어 간 행성입니다. 종합해보면 지옥과 다름없다는 것입니다.

 

세계 각국의 금성 탐사 연구

최근 금성 탐사가 새롭게 조명을 받고 있습니다. 인류가 배출한 온실가스로 인해 뜨거워지는 지구가 금성처럼 되지않아야 하기 때문입니다. 과거에는 지구처럼 바다와 강이 흘렀지만  이 행성을 뒤흔든 격변으로 바다가 증발해버렸습니다. 바다가 증발하며 발생한 수증기와 이산화 탄소가 온실효과를 일으켰고 그래서 현재는 불지옥이 되어버렸습니다. 두 행성의 운명이 왜 달라졌는지를 밝혀내면 지구의 미래에 대비할 수 있는 열쇠를 찾을 수도 있습니다. 또한 최근 이 행성이 겪고 있는 급격한 기후변화도 관심사입니다. 2012년 금성 적도 부근에서 흡수한 태양에너지는 45%나 급증했습니다.  상공에서 부는 바람의 속도도 시속 100킬로미터 이상 증가했습니다. 원인은 상공에 존재하는 의문의 자외선 흡수물질입니다. 이 물질은 갑자기 늘어나 대기를 요동치게 하더니 2013년 이후 다시 줄어들었습니다. 항상 두터운 구름으로 덮여있으니 의문의 자외선 흡수물질이 영향을 미칠 가능성이 높습니다. 이 물질의 정체는 과학자들이 알아내야 할 과제입니다. 이러한 상황에서 세계 각국에서는 금성에 탐사선을 보내는 계획을 잇달아 발표했습니다. 유럽우주국(ESA)은 EnVision, NASA는 DAVINCH+와 Verritas를 보냅니다. 러시아는 베네라-D 계획을 발표했고 인도는 Shukrayaan 1호 발사 준비를 하고 있습니다. 우리나라는 기초과학연구원(IBS)에 국내 첫 금성연구 그룹인 행성대기 그룹을 만들었습니다. 크기가 작은 위성인 큐브샛을 지구궤도에 올린뒤 금성 가까이에 접근하여 좁은 범위를 높은 해상도로 관측한다면  전체가 어떻게 변하는지 파악이 유리하기 때문입니다.

활화산 폭발 증거

금성에서 1990년대까지도 화산활동이 일어났다는 증거가 제시되었습니다. 이번 발견으로 지구 및 목성의 위성인 이오와 함께 활화산이 있는 태양계 천체에 포함되게 되었습니다. 크기와 밀도뿐만 아니라 핵과 맨틀로 구성된 내부구조까지 지구와 비슷합니다. 화산활동과 같은 지질학적 매커니즘 역시 지구와 유사할 가능성이 높다는 의미입니다. 지구에서는 연평균 50여개의 화산이 분출한다는 점을 고려했을 때 이 행성 역시 화산활동이 진행되고 있을 가능성이 큽니다. 하지만 그동안 그 징후가 발견되지는 않았습니다. 그런데 미국 페어뱅크스대학 연구진이 30여년전 금성 관측 데이터를 다시 살펴보다가 1990년대까지도 화산활동이 일어났다는 증거를 발견하고 그 결과를 국제학술지 사이언스에 발표했습니다. 미국 항공우주국(NASA)는 금성표면 지도 구축이라는 목표를 가지고 마젤란 탐사선을 1989년 우주로 보냈습니다. 탐사선은 1990년부터 1994년까지 금성궤도를 돌며 표면 전체를 촬영했다. 연구진은 당시 포착된 이미지의 해상도를 높이는 작업을 진행한 뒤 시차를 두고 표면 변화를 살폈습니다. 특히  가장 큰 화산이 위치한 Ozza Mons와 Maat Mons 지역에 초점을 맞추었습니다. 이 과정에서 8개월에 걸친 Maat Mons 화산의 분출구 변화를 포착했습니다. 1991년 2월 분출구의 크기가 2.2킬로미터 였으나 8개월 뒤에는 4킬로미터로 두배 가까이 커졌습니다. 모양도 원형이었었는데 찌그러버렸습니다. 연구진은 이러한 변화가 나타날 수 있는 가능성을 모두 시뮬레이션 한 결과 화산 분출만이 가능하다는 결론을 내렸습니다. 적어도 1990년대까지 금성에 화산 폭발이 있었다는 증거는 금성이 아직 지질학적으로 살아있다는 결론을 주는 것입니다. 앞으로의 금성 탐사에서 마젤란 탐사이후 발생한 새로운 화산의 증거가 포착되거나 새로운 화산 활동을 만나게 될 지도 모르는 일입니다.