비너스: 극한 대기와 화산 지형에 대한 연구

 

태양에서 두 번째 행성인 금성은 비슷한 크기, 질량, 태양과의 근접성 및 부피 구성 때문에 종종 지구의 "자매 행성"이라고 불립니다. 그러나 다른 측면, 특히 대기 및 표면 조건에서 지구와 현저하게 다릅니다.


금성에 대한 몇 가지 주요 세부 정보는 다음과 같습니다.


대기: 금성은 태양계에서 가장 적대적인 대기 중 하나입니다. 그것은 믿을 수 없을 정도로 밀도가 높아 해수면에서 지구 대기압의 약 92배이며 거의 대부분이 이산화탄소로 구성되어 있으며 미량의 질소와 황산으로 이루어진 구름이 있습니다.


고농도의 이산화탄소로 인한 극심한 온실 효과는 태양열을 가두어 수성보다 태양에서 더 멀리 떨어져 있음에도 불구하고 금성을 태양계에서 가장 뜨거운 행성으로 만듭니다. 금성의 평균 표면 온도는 약 467°C(872°F)로 수성 표면보다 더 뜨겁고 자동 청소 오븐 내부보다 더 뜨겁습니다.


금성의 대기에서 가장 눈에 띄는 부분 중 하나는 금성의 구름 덮개입니다. 금성은 행성 표면에서 약 15~65km 높이에 있는 두껍고 불투명한 구름으로 둘러싸여 있습니다. 이 구름은 주로 부식성이 강한 황산 방울로 구성됩니다. 구름은 너무 두껍고 반사적이어서 가시광선에서 금성의 표면을 볼 수 없습니다.


이 짙은 구름 위에는 황산으로 이루어진 연무층이 있습니다. 연무가 너무 짙어서 햇빛을 산란시켜 행성이 하늘에서 밝게 빛나도록 합니다. 이것이 금성이 지구 하늘에서 태양과 달 다음으로 세 번째로 밝은 물체인 이유입니다.


대기는 또한 구름 꼭대기에서 초당 최대 200미터(720km/h; 450mph)의 속도에 도달할 수 있는 강한 바람을 특징으로 하며 지구를 기준으로 약 4~5일마다 행성을 돌고 있습니다. 그러나 표면에서는 바람이 훨씬 느려서 시속 몇 킬로미터에 불과합니다.


마지막으로, 금성의 대기는 "슈퍼 회전"으로 알려진 현상의 현장입니다. 금성의 대기는 행성 자체보다 훨씬 빠르게 회전하며, 이는 태양계의 다른 곳에서는 볼 수 없는 현상입니다. 이것은 행성의 느린 회전 속도에도 불구하고 두꺼운 대기가 지구에서 단 4일 만에 금성 주위를 돌고 있음을 의미합니다.


혹독한 조건에도 불구하고 금성의 대기는 기후 변화의 역사와 온실 효과에 대한 통찰력을 제공할 수 있으며, 이것이 행성 탐사의 핵심 목표로 남아 있는 이유입니다. 2021년 내 지식이 중단된 시점에서 NASA와 유럽 우주국은 모두 금성의 대기를 더 자세히 연구하기 위한 미래 임무를 계획하고 있습니다.



표면: 금성의 표면은 직접적인 관찰을 방해하는 조밀하고 불투명한 대기로 인해 설명하기가 매우 흥미롭고 도전적입니다. 그러나 다양한 우주선의 레이더 이미징은 과학자들이 금성 지형을 명확하게 이해하는 데 도움이 되었습니다.


금성의 표면은 주로 암석, 대부분 현무암으로 구성되어 있으며 지질학적 용어로 볼 때 비교적 젊은 나이로 추정되는 5억년에서 7억년 사이로 보입니다.


금성 표면은 세 가지 주요 유형의 영역으로 나뉩니다.


저지대: 이 지역은 금성 표면의 대부분을 차지하는 평평한 평원입니다. 그들은 과거의 광범위한 화산 활동으로 인해 광대한 용암류로 가득 차 있습니다.
고원: 주변 평야 위로 솟아오른 산악 지역입니다. 가장 주목할만한 두 고원은 북반구에 위치한 Ishtar Terra와 적도 근처에 위치한 Aphrodite Terra입니다. 금성에서 가장 높은 지점은 Ishtar Terra에 있는 Maxwell Montes로 높이가 11킬로미터(7마일) 이상입니다.
고원: 이들은 미국 남서부에서 발견되는 메사처럼 평평한 정상과 가파른 측면이 있는 높은 지역입니다. 그들은 광범위한 용암 흐름의 잔해로 생각됩니다.

금성의 표면에는 수많은 충돌 크레이터가 있지만 달이나 수성과 같은 천체만큼은 아닙니다. 금성의 분화구는 직경이 거의 20km(12.4마일)가 넘습니다. 밀도가 높은 대기가 작은 유성이 표면에 도달하기 전에 태워 버리기 때문입니다.


금성의 표면에서 가장 독특한 유형의 특징 중 하나는 크기가 150260km(93162마일)에 이르는 크고 원형의 구조인 "관상(coronae)"입니다. 이들은 금성의 맨틀 내부 깊은 곳에서 뜨거운 물질이 용승하여 발생하는 것으로 생각됩니다.


금성은 또한 태양계의 다른 어떤 행성보다 더 많은 화산을 가지고 있습니다. 1,600개 이상의 주요 화산 또는 화산 지형이 알려져 있으며, 그 중 일부는 여전히 활동 중인 작은 화산이 많이 있습니다.


금성 표면은 화산 활동뿐만 아니라 지각력에 의해서도 형성된 것으로 보입니다. 최대 3km(1.86마일) 깊이와 8,500km(5,280마일) 길이의 수많은 단층과 계곡이 있습니다.


금성의 표면은 인간의 탐험에 적대적인 환경입니다. 온도, 압력 및 부식성 대기 가스는 상당한 문제를 야기합니다. 그럼에도 불구하고 금성의 표면을 연구하는 것은 지질학적 과정과 태양계의 역사에 대한 귀중한 통찰력을 계속 제공합니다.


자전 및 궤도: 금성의 자전과 궤도는 우리 태양계의 다른 행성에 비해 몇 가지 면에서 독특합니다.


회전:


금성은 축에서 매우 천천히 회전하며 역행 회전으로 알려진 현상인 태양을 공전하는 방식과 반대 방향으로 회전합니다. 지구를 포함한 대부분의 행성은 순행 회전으로 알려진 궤도와 같은 방향으로 회전합니다.


금성은 지구에서 약 243일마다 자전축을 한 번 완전히 회전하는데, 이는 태양계 행성 중 가장 느린 회전입니다. 결과적으로 금성의 항성일(별에 대해 축을 기준으로 한 번 회전하는 데 걸리는 시간)은 지구에서 약 243일입니다.


흥미롭게도 금성의 자전 속도는 너무 느려서 금성의 두꺼운 대기가 행성 자전 속도의 60배까지 빨라질 수 있습니다. 이것은 대기가 행성 자체보다 빠르게 회전하는 슈퍼 회전으로 알려져 있습니다.


궤도:


금성은 지구에서 225일마다 태양 주위를 공전하므로 1년이 하루보다 짧습니다. 그것의 궤도는 태양계에서 가장 원형이며 이심률은 0.01 미만입니다. 즉, 태양으로부터의 거리는 궤도 전체에서 약간만 변합니다.


역행 회전과 축의 기울기(지구의 경우 23.5도에 비해 약 2.64도)로 인해 태양은 우리가 지구에서 보는 것과 반대인 금성에서 서쪽에서 떠서 동쪽으로 지는 것처럼 보입니다.


태양일:


금성의 느린 회전과 궤도 운동의 영향을 합치면 금성의 태양일(일출에서 다음 일출까지의 시간)은 약 117일입니다. 이것은 금성 표면의 관찰자가 "하루"로 경험하는 기간입니다.


금성의 독특한 회전과 궤도는 수세기 동안 천문학자들을 매료시켰고, 이러한 특징을 연구하면 행성의 역사와 그것을 형성한 힘을 이해하는 데 중요한 단서를 제공할 수 있습니다.


가시성: 금성은 지구상의 밤하늘에서 가장 밝은 물체 중 하나입니다. 궤도상의 위치에 따라 일출 직전이나 일몰 직후에 보이기 때문에 종종 "아침 별" 또는 "저녁 별"이라고 불립니다.


탐사: 금성은 여러 우주 임무의 목표였습니다. NASA, 소련 우주 프로그램/Roscosmos, 유럽 우주국, 그리고 최근에는 ISRO(인도 우주 연구 기구)가 금성에 임무를 보냈습니다. 가장 주목할만한 것 중 하나는 1990년대 NASA의 마젤란 궤도선으로, 금성의 표면을 매핑하기 위해 레이더를 사용했습니다. 1970년대와 1980년대 소련의 베네라 임무는 여러 대의 착륙선을 금성 표면으로 보냈고, 그들은 가혹한 표면 조건에 의해 파괴되기 전에 지구로 데이터를 다시 전송할 수 있었습니다.

이웃한 행성임에도 불구하고 금성은 극한의 온도, 압도적인 대기압, 황산 구름으로 인해 탐험하기 어려운 환경입니다. 그러나 금성에 대한 지속적인 연구는 행성 형성, 기후 변화 및 생명에 필요한 조건에 대한 귀중한 정보를 제공합니다. 2021년 9월 내 지식 마감일 현재 금성으로의 추가 임무가 계획되고 논의되고 있습니다.