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Astro Universe

금성의 데이터와 대기

by Astro Universe 2022. 4. 19.

 

태양계의 두 번째 행성은 태양에서 평균 0.72AU 떨어진 거리에서 거의 원형에 가까운 궤도를 돌고 있는 금성이다. 금성은 크기와 질량 그리고 밀도가 지구와 거의 비슷하므로 종종 우리 행성의 쌍둥이로 생각되어 왔다. 그러나 사실상 거의 모든 면에서 두 행성은 천국과 지옥만큼이나 서로 다르며, 금성은 지옥에 해당한다. 수성과 마찬가지로 금성에도 달이 없다. 그러나 금성에는 상당한 양의 대기가 있다. 거의 순수 이산화탄소로 이루어진 질식할 것 같은 대기이다. 물이 없는 이 행성의 하늘은 밀도가 너무나 높아서 지구보다 92배나 큰 압력으로 행성 표면을 짓누른다. 이 압력은 마치 지구에서 900미터 깊이의 호수 바닥에 있는 것과 같다. 행성 전체의 온실 효과는 금성의 표면을 가정용 오븐의 두 배만큼이나 뜨겁게 만든다. 그리고 표면 위에는 독한 산성의 구름이 두텁게 덮여 있어서 광학 망원경으로는 금성의 지형을 전혀 볼 수 없다. 이 구름을 관통할 수 있는 건 오직 레이더뿐이다. 레이더 관측 결과 나이가 채 5억 년도 되지 않는 지질학적으로 젊은 표면이 드러났다. 또 많은 화산 지형이 발견되는 데 반해 달과 화성과 수성에 비해 충돌 운석구가 거의 없다는 것이 밝혀졌다.

 

금성 데이터

질량: 4,87×104kg, 지구 질량의 0.82배
지름: 12,104km, 지구 지름의 0.95배
표면 중력: 0.90g
축경사: 177.4°
평균 표면 온도: 4800
자전 주기: 243.02일(0.66년)
궤도 주기: 224.70일(0.62년)
황도에 대한 궤도 경사: 3.4°
궤도 이심률: 0.007
태양으로부터의 거리: 0.72~0.73AU
햇빛 강도: 지구의 1.9배
위성: 0

 

대기

금성은 지구보다 다소 작을 뿐이어서 대기를 붙들기에 충분한 중력을 가진다. 그리하여 두꺼운 구름이 금성 표면을 100퍼센트 완전히 뒤덮고 있다. 초기의 천문학자들은 이 행성의 대기를 뚫고 볼 수 없었으므로 오직 상상으로만 이 세계를 그려야 했다. 그들은 외계의 공룡이나 기이한 생물로 가득 찬 푸르고 비옥한 행성을 상상했다. 그러나 그들의 상상은 완전히 틀린 것이다.

 

우주 탐사선들은 금성 대기의 주요 성분이 독가스에 해당하는 이산화탄소이며 이것이 대기 용적의 96.5퍼센트를 차지한다는 사실을 밝혀냈다. 나머지는 주로 질소이며 이산화황, 아르곤과 수소 그리고 수증기도 미량 있다. 금성의 대기는 질소와 산소가 풍부한 지구의 하늘과는 상당히 다른 조성이다. 그러나 아마도 금성의 건조한 대기의 가장 인상적인 특징은 그 놀라운 밀도가 아닌가 싶다. 금성의 대기는 지구 같은 희박한 대기를 거의 100개나 만들 수 있을 정도 의 가스를 품고 있다. 그리고 이 가스의 무게도 만만치 않다. 표면에서 대기는 1제곱센티미터마다 90킬로그램 이상의 압력을 미친다. 금성에서 살아남기 위해서는 해저 환경에서 견디도록 제조된 우주선이 있어야 한다. 통상적인 우주복을 입고 금성 표면에 올라서면 그 순간 온몸이 짜부라질 것이다. 압력에 대한 대비만으로는 충분치 못하다. 우주선은 또한 외부의 지독한 온도로부터 탑승자를 보호하기 위해 단열이 아주 잘 되어야 한다. 수성에 비교하면 태양에서 훨씬 더 멀리 떨어져 있음에도 불구하고, 금성은 태양계 전체에서 가장 뜨거운 표면을 가진다. 평균적으로 금성의 표면 온도는 섭씨 480도 정도로 주석과 아연과 납을 녹일 정도로 뜨겁다. 이렇게 뜨거운 표면을 갖는 이유는 이산화탄소 때문이다. 이산화탄소는 이른바 온실 효과를 일으키는 주요 가스이다. 이산화탄소는 햇빛을 흡수하지만 열을 포함하는 적외선 복사 에너지는 되돌아 나가지 못한다. 이 때문에 금성은 열을 가두어 두는 장소가 되었다.

 

금성의 구름도 지구의 구름과는 크게 다르다. 금성의 구름은 주로 자동차 배터리에 사용되는 농축 황산으로 이루어져 있다. 가장 높은 구름층은 지표 상공 65킬로미터에 떠 있다. 이것은 지구에서 보다 4배 이상 높은 곳에 위치하는 구름이다. 이 구름은 느린 자전의 영향을 받아 시속 350킬로미터 이상의 속도로 질주한다. 금성이 자전축을 중심으로 한번 도는 데는 243일이나 걸린다. 태양을 면하고 있는 반구가 데워지면 그곳에 고기압 지역이 발달하여 단 4일 만에 이 행성을 돌 수 있는 빠른 속도로 구름을 움직인다. 처음에 천문학자들은 금성 자체가 이 속도로 자전하고 있다고 생각했다. 그러나 표면을 레이더로 살펴보자 금성의 실제 자전 주기가 몹시 느리다는 것이 알려졌고, 그 밖의 몇 가지 사실이 더 발견되었다.

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