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지식연구소/천문학

금성이란 무엇인가?

(▲ 매리너 10호가 촬영한 금성)

"금성이란 무엇인가?"

딱딱! 안녕하세요 지식연구소의 딱따구리입니다. 반갑딱:)

이번 포스팅에서는 태양계의 두 번째 행성이고 샛별이라 불리우는 금성에 대해서 알아보겠습니다.

같이 공부 해볼까요?

 


 

금성(金星, 라틴어:Venus)은 태양계의 두 번째 행성입니다. 샛별, 새별로 불리기도 했습니다. 태양 주위를 224일 주기로 돌고 있으며 달에 이어서 밤하늘에서 두 번째로 밝은 천체입니다. 가장 밝을 때의 밝기는 -4.5등급입니다. 금성의 명칭은 오행 중 하나인 '금(金)' 에서 유래 하였으며, 태백성(太白星) 으로도 불렸습니다. 금성은 그 출현 시간에 따라 다른 이름으로 불렸는데 저녁 무렵에 나타나는 금성을 장경성이라고 불렀고 새벽 무렵에 나타나는 금성을 샛별 혹은 명성(계명성)이라 불렀습니다. 서양에서는 로마 신화의 미를 상징하는 여신의 이름을 따라 비너스(영어:Venus)라 불렀습니다.

 

지구형 행성인 금성은 크기와 화학 조성이 지구와 매우 비슷하여 지구의 '자매 행성'으로 불리기도 합니다. 금성의 표면은 반사도가 높은 불투명한 구름으로 덮여있기 때문에 가시광을 통해서 표면을 관찰할 수는 없습니다. 20세기에 들어와 행성과학자들이 그 비밀을 풀기 전까지 금성에 대하여서는 거의 알려진 바가 없었습니다. 금성은 지구형 행성 중에서 가장 농밀한 대기를 가지고 있습니다. 대기의 주성분은 이산화탄소이며, 표면에서의 대기압은 95기압에 이릅니다.

 

금성의 내부구조는 직접적인 정보는 거의 없지만, 크기와 밀도가 지구와 유사한 것으로 보아, 금성의 내부구조 역시 지구와 마찬가지로 핵, 맨틀, 지각으로 이루어져 있으리라 생각됩니다. 지구와 마찬가지로 금성의 핵 역시 최소한 일부분은 액체 상태로 남아 있을 것입니다. 금성의 크기는 지구보다 약간 작지만 이 차이로 인한 내부 압력의 차이는 상당히 크리라고 생각됩니다. 지구와 금성의 가장 큰 차이점은 판 구조론적인 활동이 금성에서는 보이지 않는다는 점입니다. 이는 금성의 표면과 맨틀이 건조하기 때문이라고 여겨집니다. 이 차이로 인해서 행성 내부의 열 방출이 늦어지는데, 이것은 금성의 지자기가 없는 사실을 그럴듯하게 설명해 줍니다.

 

 금성의 자기장과 핵은 1980년대에 파이오니어 금성 궤도선은 금성의 자기장의 강도와 공각적 범위가 지구에 비해 작다는 것을 발견하였습니다. 작은 자기장이 생기는 원인은 전리층과 태양풍의 상호작용 때문으로 지구와 같이 핵에서의 다이너모 현상에 의해 생기는 자기장은 아닌 것으로 추정되었습니다. 금성의 자기권은 우주선(Cosmic Ray)으로부터 대기를 보호하지 못할 만큼 약합니다.

 

금속으로 된 약체 핵의 대류에 의해서 생기는 다이너모 현상에 의해 자기장이 생긴다고 생각이 광범위하게 받아들여지고 있었기 때문에, 금성 같이 지구와 비슷한 몸집으로 미루어 내부가 완전히 식지 않았을 것으로 추정되는 행성에 스스로 유지되는 자기장이 없다는 것은 상당히 당혹스러운 사실이었습니다. 다이너모 현상은 세 가지 조건을 필요로 합니다. 전도성 액체, 회전, 대류입니다. 하지만 금성의 핵은 지구와 마찬가지고 철과 니켈이 주성분인 도체라고 여겨집니다. 또한 시뮬레이션 결과에 따르면, 금성이 자전 속도가 매우 느리긴 하지만 다이너모 현상을 일으키기에는 충분하다고 합니다. 따라서 금성의 핵이 대류를 하고 있지 않기 때문에 다이너모 현상이 벌어지지 않는다고 생각됩니다. 지구에서는 액체로 된 외핵에서 대류가 일어나는데, 외핵의 하부가 상부보다 더 뜨겁기 떄문입니다. 금성에서는 내부의 열을 외부로 방출해 주는 판 구조 활동이 나타나지 않습니다. 따라서 금성의 내부는 충분히 뜨거워서 금속으로 된 내핵이 존재하지 않을 수 있습니다. 즉, 핵이 아직까지 냉각되고 있지 않기 때문에 핵이 모두 거의 같은 온도라는 설명입니다.

 

금성의 약 80%에 달하는 표면은 평탄한 현무암질 평원으로 되어 있습니다. '대륙'이라고 불릴 만한 높은 지형이 두 군데 있는데, 하나는 금성의 북반구에 있고, 다른 하나는 적도의 바로 남쪽에 있습니다. 북쪽의 대륙은 이슈타르 테라라고 하는데, 이름은 고대 바빌로니아의 사랑의 여신 이슈타르에서 따왔습니다. 이슈타르 테라의 면적은 오스트레일리아 정도입니다. 맥스웰 산은 금성에서 가장 높은 산으로 이슈타르 테라에 있습니다. 정상의 높이는 금성의 평균 표면 높이보다 11킬로미터 더 높은 곳에 위치해 있습니다. 반면에 지구에서 가장 높은 에베레스트 산은 해수면으로부터의 높이가 9킬로미터가 조금 되지 않습니다. 남반구의 대륙은 아프로디테 테라라고 부르며, 이름은 고대 그리스의 사랑의 여신인 아프로디테로부터 따왔습니다. 면적은 아프로디테 테라가 조금 더 커서 남아메리카대륙 정도의 넓이입니다. 이 대륙의 대부분은 단층으로 덮여 있습니다.

 

금성의 대기는 극도로 두꺼운 대기를 가지고 이산화탄소가 풍부한 대기에 의해서 온실효과가 발생하며, 금성 표면의 온도를 400도까지 높여 놓습니다. 금성의 표면 온도는 태양까지 거리가 절반밖에 되지않아 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 애약체 물이 존재했으리라고 여겨집니다. 하지만 물이 증발하면서 대기중으로 들어간 수중기가 온실효과를 폭주시켰다고 생각됩니다. 금성은 극단적인 기후 변화의 예가 되기 때문에 기후 변화 연구에 유용한 수단이 됩니다.

 

금성은 태양 주위를 평균거리 약 1억 600만 킬로미터를 두고, 224.7일을 주기로 공전하고 있습니다. 태양계의 행성들 중에서 금성의 궤도가 가장 원에 가깝습니다. 궤도 이심률을 0.01이하입니다. 내합 시에 지구에 가장 가까워지는데, 이따 거리는 약 4000만 킬로미터입니다. 금성의 회합주기는 584일입니다.

 


자 오늘은 이렇게 금성에 대해서 알아보았습니다.

지구만 해도 태양햇빛을 받으면 엄청 뜨거운데 과연 금성은 상상이 안가네요.

짧게 금성에 대해서 알아보았고 다음시간에는 무엇일까요?

예상하셨겠지만 가장 작은 내행성, 바로 수성에 대해서 알아보겠습니다.

 

그럼 딱따구리의 지식연구소는 여기까지!

 

모두 좋은 하루 보내세요.

 


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