지구형 행성: 두번째 금성 Venus

금성과 지구 크기 비교. 왼쪽이 금성

 

지구형 행성 그 두번째로 금성을 소개하겠습니다. 

 

금성(金星, 라틴어: Venus)은 태양계의 두 번째 행성으로 샛별, 새별로 불리기도 합니다. 태양 주위를 224일 주기로 돌고 있으며 달에 이어서 밤하늘에서 두 번째로 밝은 천체이며 가장 밝을 때의 밝기는 -4.5등급입니다. 

금성의 명칭은 오행 중 하나인 '금(金)'에서 유래하였으며, 태백성(太白星)으로도 불렸습니다. 금성은 그 출현 시간에 따라 다른 이름으로 불렸는데 저녁 무렵에 나타나는 금성을 장경성라고 부르고 새벽 무렵에 나타나는 금성을 샛별 혹은 명성(계명성)이라 불렀습니다. 서양에서는 로마 신화의 미를 상징하는 여신의 이름을 따라 비너스 (영어:Venus)라 부릅니다.

 

 

금성의 지질과 지형

 

화산의 존재

금성은 지구에 비하여 몇 배 정도 많은 화산을 가지고 있으며 100km가 넘는 거대 화산 167개가 금성에서 발견되었습니다. 대체로 지구상에서 발견되는 이만한 크기의 화산은 하와이 제도의 본섬이 유일합니다. 금성 표면의 대부분은 화산활동으로 인하여 생겨났는데, 이것은 금성의 화산활동이 지구보다 활발해서라기보다는 금성의 표면이 지구보다 오래되었기 때문으로 볼 수 있습니다. 지구의 표면은 끊임없이 섭입(암권의 판과 판이 서로 충돌하여 한 판이 다른 판의 밑으로 들어가는 현상을 말하며, 해구 아래에서 일어난다.)을 통하여 해구 아래로 사라지기 때문에 그 평균 연령은 1억 년에 불과하지만 금성의 표면은 적어도 5억 년 이상 되었을 것으로 생각됩니다. 또한 섭입되지 않는 대륙지각 위의 화산들은 활동이 끝남과 동시에 풍화에 의해서 더 빠른 속도로 지워집니다.

다수의 관측자료에 따르면 금성의 표면에는 현재에도 활동 중인 화산이 있는 것으로 생각됩니다. 러시아의 베네라(1961년부터 1984년까지 금성에서 자료를 얻고자 보낸 우주 탐사건) 계획동안 베네라 11호와 베네라 12호의 탐사선들은 끊임없이 치는 벼락을 관찰하였고, 베네라 12호는 착륙 직후 큰 천둥 소리를 녹음하였습니다. 지구에서는 천둥이 강우에 동반되지만, 금성에는 강우가 없으며, 이에 한 가지 가능성은 화산 분출시 나오는 화산재가 천둥을 일으킨다는 것입니다. 또 다른 증거는 이산화황의 대기 농도인데 1978년과 1986년 사이에 이산화황의 금성 대기중의 농도는 10분의 1로 줄어들었습니다. 이것에 대한 설명은 큰 화산 활동이 관측 전에 있어서 이산화황의 농도를 증가시켰을 수 있다는 것입니다.

약 1000개 정도의 충돌구가 금성에서 발견되었으며 이들의 분포는 전 행성 표면에서 고른 것으로 밝혀졌습니다. 지구와 달은 열화작용으로 인한 많은 풍화가 일어나나 열금성의 표면은 이러한 과정이 일어날 수 없습니다. 판 구조 활동에 의해서 맨틀의 열이 방출되지 않기 때문에 금성은 맨틀의 온도가 지각이 안정하게 있을 수 없는 일정 임계 온도까지 계속 올라가고, 그렇게 되면 1억 년 정도의 시간 동안 지각이 몽땅 맨틀 안으로 섭입해 버리고 완전히 새로운 지각이 형성되는 과정이 반복되는 것으로 생각되고 있습니다.

 

금성의 표면

 

금성의 지형-여신의 이름을 따서 지어진 다양한 지형들

 

약 80%에 달하는 금성의 표면은 평탄한 현무암질 평원으로 되어 있습니다. '대륙'이라고 불릴 만한 높은 지형이 두 군데 있는데, 하나는 금성의 북반구에 있고, 다른 하나는 적도의 바로 남쪽에 있다. 북쪽의 대륙은 이슈타르 테라(고대 바빌로니아 사랑의 여신)라고 하는데, 오스트레일리아 정도의 면적을 차지하고 있습니다. 맥스웰 산은 금성에서 가장 높은 산으로 이슈타르 테라에 있으며, 정상의 높이는 금성의 평균 표면 높이보다 11 km 더 높은 곳에 위치해 있습니다. 반면에 지구에서 가장 높은 에베레스트 산은 해수면으로부터의 높이가 9km가 조금 되지 않습니다. 남반구의 대륙은 아프로디테(고대 그리스의 사랑의 여신) 테라라고 부르며, 면적은 아프로디테 테라가 조금 더 커서 남아메리카대륙 정도의 넓이이다. 이 대륙의 대부분은 단층으로 덮여 있습니다. 

금성에서는 몇 가지 특이한 지형을 볼 수 있습니다. 파라는 팬케이크를 닮은 꼭대기가 평평한 화산인데, 그 직경은 20에서 50km가량 되고 높이는 100m에서 1000m 정도입니다. 노바는 별모양의 단층 시스템이고, 아라크노이드는 거미줄 같이 방사상의 단층과 동심원상의 단층이 함께 나타나는 지형입니다. 이들은 모두 화산과 연관되어 생기는 것입니다.

이렇듯 거의 모든 금성의 표면 지형은 역사상의 또는 신화에 나오는 여성의 이름을 따서 짓는네 단 예외가 있습니다. 제임스 클러크 맥스웰의 이름을 딴 맥스웰 산과 두 고지를 나타내는 알파 레지오와 베타 레지오가 그것 입니다. 이 세 지형의 이름은 행성의 지명을 정하는 국제 천문학 연맹에서 현재의 시스템을 받아들이기 전에 지어진 것입니다.

 

 

금성의 대기

 

금성은 극도로 두꺼운 대기를 가지고 이산화탄소가 풍부한 대기에 의해서 온실효과가 발생하며, 이는 금성 표면의 온도를 400도까지 높입니다. 금성의 표면 온도는 태양까지 거리가 절반밖에 되지 않아 단위 면적당 4배나 많은 태양에너지를 받는 수성의 표면 온도보다 더 높습니다.연구에 따르면 수십억 년 전 금성의 대기는 현재의 지구 대기의 상태에 더 가까웠다고 합니다. 표면에는 상당한 양의 물이 존재했으리라고 여겨지는데 물이 증발하면서 대기중으로 들어간 수증기가 온실효과를 폭주시켰다고 생각됩니다. 금성은 극단적인 기후 변화의 예가 되기 때문에 기후 변화 연구에 유용한 수단이 됩니다. 
금성의 표면 온도는 낮과 밤의 차이가 그다지 크지 않습니다. 두터운 이산화탄소의 층 위에는 주로 이산화황과 황산 물방울로 구성된 두꺼운 구름층이 있습니다. 처음에는 수증기로 된 구름을 예상하기도 했지만, 1970년대 들어와 구름의 주성분이 황산이라는 사실이 밝혀졌습니다. 이 구름들이 60%에 달하는 태양 빛을 반사하기 때문에 금성의 표면은 가시광으로는 관찰하기 어렵습니다. 이산화탄소에 의한 온실효과가 없다고 가정한다면 금성의 온도는 현재 지구의 표면온도와 비슷하게 됩니다. 구름 층 꼭대기에는 시속 300km에 이르는 강한 바람이 4-5일에 한바퀴씩 금성을 일주합니다.