열람 Venus
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개괄
금성은 밤하늘의 보석과도 같이 여겨져 온 밝고 화려한 천체로 고대의 천문학자들은 이를 새벽별, 혹은 저녁별이라고 불렀습니다. 우리나라에서는 샛별, 개밥바라기로 부르기도 했습니다. 어떤 이들은 한때 금성이 두 개로 분리되어있다고 믿기도 했지만 모두 낭설로 밝혀졌습니다. 로마 신화에서 사랑과 아름다움의 여신 비너스를 상징하는 금성은 두꺼운 구름층에 의해 오랫동안 베일에 가려져 있었습니다.
천문학자들은 금성과 지구가 자매격이라고 말하는데 이는 둘다 비슷한 크기, 밀도, 부피와 질량을 갖고 있기 때문입니다. 뿐만 아니라 이들은 비슷한 시기에 형성되었으며 동일한 성운으로부터 응축되어져 만들어졌습니다. 그러나 최근의 활발한 연구들은 이들에게 더이상의 공통점이 없음을 밝혀냈습니다. 금성은 여러가지 면에서 지구와는 판이하게 달랐던 것입니다. 그곳에는 바다도 없고 수증기는 거의 없는 이산화탄소로 가득찬 대기가 가득차있습니다. 금성의 두터운 구름은 주로 황산으로 되어있었고 두터운 대기로 인해 표면의 기압은 무려 지구의 92배에 달합니다.
금성은 뜨겁게 달구어져 있어서 표면 온도는 섭씨 482도에 달합니다. 이것은 두터운 이산화탄소 대기에 의한 온실효과 때문으로, 일단 흡수된 태양빛이 농도 짙은 대기에 갇혀서 다시 우주공간으로 빠져나가지 못하고 계속적으로 축적된 결과입니다. 따라서 금성은 태양에 훨씬 가까운 수성보다도 오히려 뜨겁습니다.
금성의 하루는 지구의 243일에 해당하므로 금성이 225일간에 걸쳐 태양을 한바퀴 도는 일년동안 채 한번도 자전하지 못하는 셈입니다. 더우기 금성은 동쪽에서 서쪽으로 자전합니다. 금성에서는 매일 해가 서쪽에서 뜬다는 이야기입니다.
불과 얼마전까지만 해도 금성의 두꺼운 구름 때문에 표면 지형을 전혀 관측할 수가 없었으나 전파 망원경과 전파 영상 처리 기술의 발전으로 이제 그것이 가능해졌습니다. 미항공우주국의 파이오니어 금성 계획과 구소련의 베네라 15호, 16호계획 (1983-1984), 그리고 최근 미항공우주국의 마젤란 전파 지도 작성 계획 (1990-1994) 등이 가장 성공적인 금성 탐사로 평가되었습니다. 이들 탐사선이 보내온 영상에 의해서 지구에서 보던 것과는 전혀 새로운 모습의 금성을 만나게 되었습니다.
금성의 표면 지질 구조는 비교적 젊은 편에 속합니다. 아마도 3억년에서 5억년전 쯤에 완전히 새것으로 털갈이를 한 듯이 보입니다. 어떻게 이런 일이 가능했는지는 알려져 있지 않습니다. 금성에는 용암으로 뒤덮인 광활한 평원과 산맥, 그리고 지질 활동으로 생긴 고원 지대가 있습니다. Ishtar Terra 지방의 Maxwell Montes는 금성에서 가장 높은 봉우리 입니다. Aphrodite Terra 고원은 적도 주변에 넓게 자리하고 있습니다.
마젤란이 촬영해서 전송한 금성의 2.5km 이상 고원 지대는 필름상에 하얗게 나타났는데 이것은 토양이 습하다는 증거이지만 물이 존재하는 것은 아니었습니다. 금성의 표면에는 액체 상태의 물이 어디에도 존재할 수가 없기 때문입니다. 과학자들은 필름상에 하얗게 나타난 이 물질이 황철광이나 다른 어떤 알려지지 않은 새로운 물질일 것으로 추정하고 있습니다.
금성의 표면에도 수많은 충돌 분화구가 산재해 있습니다. 직경 2km 이하의 작은 크레이터는 거의 존재하지 않는데 이것은 금성의 두터운 대기가 완충역할을 하여 작은 운석들로부터 금성을 보호했기 때문입니다. 단 커다란 운석이 돌진해 들어오다가 충돌 직전에 작은 조각으로 부숴져서 이로인해 만들어진 작은 크레이터들은 발견되는데 이를 크레이터 클러스터라고 합니다.
화산이나 화산 활동의 흔적은 더더욱 풍부합니다. 적어도 금성 표면의 85% 이상은 화성암으로 둘러싸여 있습니다. 엄청난 양의 용암이 수백킬로미터나 흘러서 저지대를 메우면서 광대한 평원을 만들어냈습니다. 수백개의 커다란 화산 주위에는 십만개 이상의 작은 기생화산들이 줄지어 있습니다. 이들 화산으로부터 분출된 용암은 꾸불꾸불한 계곡을 따라 수백킬로미터 이상이나 흘렀는데 게중에는 총 길이가 7000km에 달하는 것도 있습니다.
직경 100km 이상의 거대한 칼데라도 발견되었는데 천지나 백록담과 같은 지구의 칼데라들이 커봤자 직경 몇 킬로미터에 불과할 뿐인 사실을 미루어보면 엄청나게 거대한 것입니다.
지구에는 없는 금성만의 독특한 지질학적 구조물로 코로나와 아라크노이드를 들 수 있습니다. 코로나는 절벽으로 둘러싸인 직경 수백킬로미터의 거대한 원형 구조물로 금성의 맨틀이 용승하면서 만들어낸 지형물로 추측되고 있습니다. 아라크노이드는 코로나와 비슷하지만 다소 길쭉한 모양을 하고 있는데 금성 표면의 갈라진 틈을 따라 녹은 바위가 퍼져나가면서 만들어낸 것으로 생각하고 있습니다.
금성의 백반(白瘢)
최근 금성에서 이전에 없던 흰 반점이 관측되어 그 정체를 두고 이견이 오가고 있습니다. 화산 활동의 결과물인지, 대기의 난기류인지, 아니면 태양으로부터 날라온 전하입자가 빛나는 현상인지 의견이 분분합니다.
New York, Holtsville에 거주하는 아마튜어 천문가 Frank Melillo 氏가 지난 7월 19일 자외선 영역대로 촬영한 금성 이미지에서 남반구에 밝은 알베도 구조가 처음 검출되었습니다.
금성의 백반은 다른 아마튜어들과 유럽의 금성 익스프레스 오비터가 촬영한 이미지에서도 나타나 공식적으로 확인되었습니다. 금성 익스프레스는 현재 금성 주변을 공전하고 있는 유일한 탐사선으로, 추후 분석 과정에서 이 백반이 Melillo 氏가 발견하기 적어도 4일 이전부터 존재하고 있었음이 드러났습니다.
자외선 파장에서 밝게 빛난다는 것은 소행성의 충돌 때문에 만들어진 것은 아니라는 증거입니다. 암석으로 된 물체는 (다량의 얼음을 포함하고 있을 경우를 제외하고) 충돌 시 자외선 파장에서 어두운 흔적을 남기는데 그 이유는 먼지 입자들이 빛을 흡수하기 때문입니다.
또 다른 가능성으로 태양으로부터 날라온 전하입자가 금성 대기의 상층부와 충돌하여 빛을 내는 현상일 수 있습니다. 또한 대기에 난기류가 발생하여 하층의 물질들을 상층 대기로 밀어 올린 결과일 수도 있습니다. 거대 화산 폭발의 흔적일 수도 있습니다. 금성은 태양계 내에서 가장 화산 활동이 활발했던 행성으로 표층의 90%가 용암으로 뒤덮혀 있습니다 - 다만 개스를 분출하는 장면은 아직까지 한번도 포착된 바 없었습니다. 이번에 발견된 백반이 화산 폭발의 흔적이라면 금성의 두터운 대기를 뚫고 표층으로부터 65~70km 상공으로 분출물을 날릴 정도의 엄청난 규모여야 합니다. 금성 익스프레스 팀의 Sanjay Limaye 氏는 “현재 금성에서 뭔가 평상시와 다른 사건이 발생하고 있는 것은 틀림없으나 그 정체는 오리무중”이라고 고백합니다.
금성 익스프레스에 탑재된 두 개의 스펙트럼 측정기가 그 비밀의 열쇠를 찾는데 도움이 될 수 있습니다. 하나는 금성 표면으로부터 방출되는 빛의 스펙트럼을 직접 측정, 기록하고, 다른 하나는 태양광을 흡수하는 과정을 통해 간접적으로 그 개스의 성분을 가늠할 수 있습니다. 이들 장비를 이용하여 상층 대기에서 백반을 이루고 있는 입자들의 분포 변화를 조사할 수 있고, 이산화황과 같이 화산 폭발의 흔적 임을 시사하는 성분을 찾을 수도 있을 것입니다 - 하지만 백반 내에 이산화황이 고밀도로 존재한다 하더라도 화산 분출물 임을 확증하는 것은 아닙니다. 태양광이 금성 대기 안에 포함된 황산을 분해하여 이산화황을 만들 수도 있기 때문입니다.
금성 대기에서 백반이 발견된 것은 이번이 처음은 아니어서 지난 수십년간 여러 차례 관측되었으나 원인이 규명된 바는 없습니다. 가깝게는 지난 2007년 1월 북반구와 남반구에 동시 발생하였는데 극적으로 밝은데다 두 개의 모양이 약간 달라서 화제를 모았었습니다. 하지만 아직까지 정체는 밝혀지지 못했습니다.
Limaye 氏는 우리가 비교적 단순하다고 생각해 온 금성에 대해 얼마나 무지한지를 보여주는 단적인 예라고 주장합니다. 거의 수직에 가까운 자전 축으로 계절도 없고 바다도 없이 그저 뜨겁게 달궈져 있을 뿐이라고 생각해 온 금성. 그러나 금성 자체에 비해 60배나 빠르게 자전하는 이 행성의 대기 활동은 많은 미스테리를 남겨 놓고 있습니다.
물리량
질량 (kg) 4.869e+24 질량 (지구 = 1) .81476 적도 반경 (km) 6,051.8 적도 반경 (지구 = 1) .94886 평균 밀도 (gm/cm^3) 5.25 태양으로부터의 평균 거리 (km) 108,200,000 태양으로부터의 평균 거리 (지구 = 1) 0.7233 자전 주기 (일) -243.0187 공전 주기 (일) 224.701 평균 공전 속도 (km/sec) 35.02 궤도 이심률 0.0068 자전축 경사 (도) 177.36 궤도 경사 (도) 3.394 적도 표면 중력 (m/sec^2) 8.87 적도 이탈 속도 (km/sec) 10.36 가시 알베도 0.65 밝기 (Vo) -4.4 평균 표면 온도 482°C 대기 압력 (bars) 92 대기 조성
이산화탄소
질소
미량의 이산화황, 수증기, 일산화탄소, 아르곤, 헬륨, 네온, 염화수소, 불화수소.
96%
3+%
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2. 금성의 백반(白瘢)
참고 자료
1. Holst의 행성 모음곡 “The Planets, Op. 32”, Venus, the Bringer of Peace
