지구의 이웃 금성의 특성과 지구와 유사점

지구의 이웃 금성

금성은 지구에서 육안으로 확인할 수 있습니다. 밤하늘을 올려다보았을 때 가장 밝게 떠 있는 별이 바로 우리의 이웃 별인 금성입니다. 금성은 지구와 크기가 비슷한 암석 행성입니다. 두꺼운 대기층으로 덮여 있어 지표면이 보이지 않기 때문에 망원경으로 금성을 보면 아주 뽀얗고 예쁘게 생긴 모습을 관측할 수 있습니다. 이번 글에서는 금성에 대해 자세히 알아보고 지구와 어떤 연관성이 있는지 살펴보겠습니다.

금성의 특성

금성은 가스로 두껍게 뒤덮여 있습니다. 지표면에서 느끼는 기압이 지구에 90배에 달합니다. 지구에서 봤을 때는 가스로 덮여 있는 하얀 모습이 그저 아름다운 모습이지만, 사실 이 가스는 이산화탄소 가스입니다. 두꺼운 이산화탄소 대기층은 금성의 온난화를 야기해 현재 금성의 표면온도는 460도에 육박합니다. 태양에서 두 번째로 떨어진 행성으로 이미 태양열을 상당히 받고 있는데, 두꺼운 이산화탄소층으로 온실효과까지 더해지니 그야말로 금성은 활활 타오르는 별이 아닐 수 없습니다.

천문학자들은 금성의 가스층 아래에 있는 실제 지표면이 궁금했습니다. 그래서 1982년 소련은 금성에 탐사선을 보내 탐사를 시도했습니다. 탐사선 베네라 호는 짙은 대기층을 뚫고 금성의 표면에 도착했습니다. 하지만 뜨거운 열을 견디기 어려웠던 베네라 호는 한 시간가량 동안 몇 장의 사진을 지구로 전달한 후 통신이 끊겼습니다. 이후 금성에 직접 착륙해 탐험하기는 어렵다고 판단한 천문학자들은 레이더 관측을 통해 우주에서 가스 아래의 지형을 파악하는 방법으로 노선을 바꿨습니다. 1990년 금성 궤도로 보내진 마젤란 호는 금성을 돌며 금성의 비밀을 일부 밝혀주었습니다. 그중 하나는 금성이 아직도 활발히 화산활동을 하고 있다는 점입니다. 마젤란 호가 보내온 금성의 지표면에는 크레이터(구덩이)가 꽤 많았습니다. 이 크레이터가 생긴 지는 5억년 전후로 밝혀졌습니다. 금성과 지구는 비슷한 시기에 생성되어 나이가 약 46억년이라고 추정합니다. 그렇다면 5억년 전 어떠한 사건으로 인해 지표면이 매끈하게 정돈되는 계기가 있었을 것이며, 그 넓은 범위의 지면을 매끈하게 만들 수 있는 것은 화산활동으로 인한 마그마가 아닐까 짐작할 수 있습니다. 지금까지 화산활동이 지속되고 있다는 증거도 몇 가지 있습니다. 첫 번째로는 화산 활동에서 검출되는 성분인 이산화황이 금성의 상층 대기에서 많이 검출되었다는 점, 두 번째로는 다른 곳에 비해 많은 열을 방출하는 열점이 네 군데 발견되었다는 점입니다. 세 번째로는 적외선 열 영상으로 확인한 마그마의 분포에 따르면 그 온도가 오르내리며 매일 변화하는 수치를 기록했습니다. 이를 통해 금성은 아직도 활발하게 화산 활동을 하고 있는 행성이라는 점이 분명해졌습니다.

지구는 열에 의해 바닷물이 증발하고 증발한 물이 구름이 되어 다시 눈과 비로 떨어지는 순환 구조를 가집니다. 금성도 비슷한 순환 구조를 갖고 있습니다. 그러나 물이 없는 환경에서 증발할 수 있는 건 지표면에 가득한 금속, 철 성분입니다. 높은 지표면의 온도는 철을 승화시켜 대기 중에서 철 덩어리를 만듭니다. 모인 철 덩어리는 무거워지면 눈 내리듯 다시 지표면으로 떨어지게 됩니다. 금성에도 산이 있습니다. 그 산 위에는 눈 대신 철이 소복이 쌓여있는 모습을 볼 수 있습니다.

우주에서 금성을 바라보면 정확한 원형이 아닙니다. 태양을 바라보고 있는 면은 이산화탄소 대기층이 얕고, 태양 반대쪽 면은 이산화탄소 대기층이 상당히 두꺼워져 있습니다. 꼬리가 있는 혜성과 비슷한 형상을 띱니다. 이는 태양에서 불어오는 태양풍 때문입니다. 태양풍이 이산화탄소 대기층을 흩날리며 금성의 대기를 흩어지게 하는 것입니다.

금성 대기권은 또 하나의 특징이 있습니다. 대기 표면에 커다란 Y자 패턴이 관측됩니다. 천문학자들은 금성의 빠른 자전 속도 때문에 Y자 형태가 만들어지게 된다고 생각했습니다. 지표면을 이동하는 입자들은 북반구에서는 오른쪽으로, 남반구에서는 왼쪽으로 방향이 휘는 현상이 발생합니다. 이를 코리올리 효과라고 합니다. 천문학자들은 금성 또한 자전하면서 코리올리 효과를 겪기 때문에 Y 패턴이 그려진다고 추측했습니다. 하지만 이후 보내진 탐사선이 금성 대기권의 운동 속도를 분석해 보니, Y자 패턴은 금성의 자전과는 전혀 상관이 없었습니다. 금성의 자전 속도는 코리올리 힘을 만들어내기에는 턱없이 부족할 정도로 느렸습니다. 그 이후로도 연구는 이어지고 있지만 Y자 패턴의 원인은 아직도 밝혀지지 않고 있습니다.

지구와 금성의 유사성

지구형 행성, 비슷한 크기와 질량, 유사한 내부 구조와 중력의 크기, 대기의 존재 여부 등 금성과 지구는 닮은 점이 많은 행성입니다. 동일한 원시 행성계 원반에서 형성되어 상당한 유사점을 가진 것으로 보입니다. 하지만 행성의 초기 모습은 닮았을지라도 현재는 완전히 다른 모습을 보입니다. 지구는 생명이 사는 푸르른 별이지만 금성은 생명체가 존재할 수 없는 불타오르는 뜨거운 별이 되었습니다.

과학자들이 우려하는 점은 지구의 금성화입니다. 현재 지구에서 상당히 문제가 되는 온실가스로 인한 지구 온난화를 막지 못한다면, 지구도 금성처럼 지면 온도 460도에 육박하는 뜨거운 행성이 될 수도 있습니다. 어떤 요인이 지구와 금성의 차이를 만들었는지는 확실하지 않지만, 우리는 우주의 작용으로 우연히 주어진 귀한 환경에 대한 소중함을 깨닫고 보존해야 할 것입니다.