기본 콘텐츠로 건너뛰기

태양계 이야기 316 - 금성 대기에 발생한 신비로운 소용돌이


 유럽 우주국의 비너스 익스프레스(Venus Express)는 2006년부터 금성의 대기를 관측해오다 2013년 11월 28일 교신이 두절되었습니다. 유럽 우주국은 교신을 복구하기 위해 노력했지만 결국 실패했고, 다음 달에는 비너스 익스프레스 미션이 종료되었음을 선언했습니다. 아쉽긴 하지만 7년 이상 금성 대기를 관측한 유일한 탐사선이라는 타이틀과 비너스 익스프레스가 지구로 전송한 데이터는 사라지지 않는 것이죠. 유럽 우주국은 과거 비너스 익스프레스가 관측한 금성 대기의 신비로운 모습을 다시 공개했습니다.


(금성의 극지방에 형성된 거대 소용돌이.  Credit: ESA/VIRTIS/INAF-IASF/Obs. de Paris-LESIA/Univ. Oxford)


 금성은 지구와 여러 모로 비슷한 행성이지만 대기는 정말 딴판인 행성입니다. 금성의 대기는 대부분이 이산화탄소로 이로 인한 온실 효과로 인해 표면은 납이 녹을 만큼 뜨거운 섭씨 462도의 지옥 같은 환경입니다. 금성의 지표는 바람도 거의 없고 압력도 100기압에 가까운 찜통 같은 환경이지만 고도 50 - 70km 위의 환경은 이와는 전혀 다릅니다.
​ 금성의 대기 역시 지구의 대기처럼 열에너지의 차이에 의해 대류 현상이 일어나고 순환이 발생하는데 대기 상부에서의 속도는 시속 400km에 정도로 매우 빨라서 지구 시간으로 4일에 한번 행성을 순환할 수 있습니다. 반면 금성 자체의 자전속도는 매우 느리기 때문에 금성 대기 상부에서 바람의 속도는 금성의 자전 속도의 60배에 달합니다.
 이와 같은 독특한 대기의 특성 때문에 금성의 극 소용돌이(polar vortex) 역시 매우 독특한 모양을 보입니다. 비너스 익스프레스의 가시광 및 적외선 써멀 이미징 분광기(Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer (VIRTIS))는 이 모습을 실시간으로 상세하게 관측했습니다. 사실 지난 70년대 나사의 탐사선들이 잠시 그 모습을 관측한 바 있지만 상세 관측은 비너스 익스프레스가 금성에 도달하기 전까지 한번도 제대로 이뤄진 적이 없었습니다.


(금성의 극 소용돌이. 44시간 동안 촬영한 영상 The dynamic nature of the South polar vortex can be seen in this video sequence, composed of images obtained on 7 April 2007. The video is composed of a series of ten images taken over a period of five hours at half-hourly intervals, at a wavelength of 3.9 micrometres. The vortex is rotating with a period of about 44 hours. In video, the point of view of the observer has been rotated at the same rate so that the vortex appears stationary in the centre of the image. These images were obtained as part of the ‘VIRTIS movie’ sequence, previously reported on 7 May 2007. This movie shows that the vortex is very complex, with atmospheric gases flowing in different directions at different altitudes. The bright region at the top-centre appears to be the most active region and its brightness suggests that it is where atmospheric gases are flowing downward. Extending leftward from this point is an ‘S’-shaped feature which is seen frequently in the polar vortex. A very similar feature was observed at the northern polar vortex in 1979 by Pioneer Venus. Credit: ESA/VIRTIS/INAF-IASF/Obs. de Paris-LESIA/Univ. of Oxford )


 과학자들은 금성의 대기가 지구와 유사하게 적도에서 뜨거워진 후 극지방으로 순환해 여기서 다시 하강하는 과정에서 이런 모양의 극소용돌이가 생긴다고 보고 있습니다. 이는 마치 물이 가득찬 욕조에서 물을 빼낼 때 소용돌이가 생기는 것과 비슷하지만 금성의 자전 속도가 느리다보니 지구에서 볼수 있는 예쁜 소용돌이는 생기지 않는 것으로 생각하고 있습니다. 대신 S 모양의 독특한 소용돌이를 볼 수 있죠.
 비너스 익스프레스가 임무를 종료하면서 현재 금성의 대기를 모니터링하는 탐사선은 없는 상태입니다. 화성과 비교하면 좀 아쉬운 일이죠. 나사는 앞으로 몇 개의 금성 탐사 임무 계획을 가지고 있는데 이것 가운데 1-2 개 정도는 금성의 감춰진 모습을 더 상세하게 밝혀낼 수 있을 것으로 기대합니다.

 참고  





댓글

이 블로그의 인기 게시물

통계 공부는 어떻게 하는 것이 좋을까?

 사실 저도 통계 전문가가 아니기 때문에 이런 주제로 글을 쓰기가 다소 애매하지만, 그래도 누군가에게 도움이 될 수 있다고 생각해서 글을 올려봅니다. 통계학, 특히 수학적인 의미에서의 통계학을 공부하게 되는 계기는 사람마다 다르긴 하겠지만, 아마도 비교적 흔하고 난감한 경우는 논문을 써야 하는 경우일 것입니다. 오늘날의 학문적 연구는 집단간 혹은 방법간의 차이가 있다는 것을 객관적으로 보여줘야 하는데, 그려면 불가피하게 통계적인 방법을 쓸 수 밖에 없게 됩니다. 이런 이유로 분야와 주제에 따라서는 아닌 경우도 있겠지만, 상당수 논문에서는 통계학이 들어가게 됩니다.   문제는 데이터를 처리하고 분석하는 방법을 익히는 데도 상당한 시간과 노력이 필요하다는 점입니다. 물론 대부분의 학과에서 통계 수업이 들어가기는 하지만, 그것만으로는 충분하지 않은 경우가 많습니다. 대학 학부 과정에서는 대부분 논문 제출이 필요없거나 필요하다고 해도 그렇게 높은 수준을 요구하지 않지만, 대학원 이상 과정에서는 SCI/SCIE 급 논문이 필요하게 되어 처음 논문을 작성하는 입장에서는 상당히 부담되는 상황에 놓이게 됩니다.  그리고 이후 논문을 계속해서 쓰게 될 경우 통계 문제는 항상 나를 따라다니면서 괴롭히게 될 것입니다.  사정이 이렇다보니 간혹 통계 공부를 어떻게 하는 것이 좋겠냐는 질문이 들어옵니다. 사실 저는 통계 전문가라고 하기에는 실력은 모자라지만, 대신 앞서서 삽질을 한 경험이 있기 때문에 몇 가지 조언을 해줄 수 있을 것 같습니다.  1. 입문자를 위한 책을 추천해달라  사실 예습을 위해서 미리 공부하는 것은 추천하지 않습니다. 기본적인 통계는 학과별로 다르지 않더라도 주로 쓰는 분석방법은 분야별로 상당한 차이가 있을 수 있어 결국은 자신이 주로 하는 부분을 잘 해야 하기 때문입니다. 그러기 위해서는 학과 커리큘럼에 들어있는 통계 수업을 듣는 것이 더 유리합니다. 잘 쓰지도 않을 방법을 열심히 공부하는 것은 아무래도 효율

R 스튜디오 설치 및 업데이트

 R을 설치한 후 기본으로 제공되는 R 콘솔창에서 코드를 입력해 작업을 수행할 수도 있지만, 보통은 그렇게 하기 보다는 가장 널리 사용되는 R 개발환경인 R 스튜디오가 널리 사용됩니다. 오픈 소스 무료 버전의 R 스튜디오는 누구나 설치가 가능하며 편리한 작업 환경을 제공하기 때문에 R을 위한 IDE에서 가장 널리 사용되어 있습니다. 아래 링크에서 다운로드 받습니다.    https://www.rstudio.com/  다운로드 R 이나 혹은 Powerful IDE for R로 들어가 일반 사용자 버전을 받습니다. 오픈 소스 버전과 상업용 버전, 그리고 데스크탑 버전과 서버 버전이 있는데, 일반적으로는 오픈 소스 버전에 데스크탑 버전을 다운로드 받습니다. 상업 버전의 경우 데스크탑 버전의 경우 년간 995달러, 서버 버전은 9995달러를 받고 여러 가지 기술 지원 및 자문을 해주는 기능이 있습니다.   데스크탑 버전을 설치하는 과정은 매우 쉽기 때문에 별도의 설명이 필요하지 않을 것 같습니다. 인스톨은 윈도우, 맥, 리눅스 (우분투/페도라)에 따라 설치 파일이 나뉘지만 설치가 어렵지는 않을 것입니다. 한 가지 주의할 점이라면 R은 사전에 반드시 따로 설치해야 한다는 점입니다. R 스튜디오만 단독 설치하면 아무것도 할 수 없습니다. 뭐 당연한 이야기죠.   설치된 R 스튜디오는 자동으로 업데이틀 체크하지 않습니다. 따라서 업데이트를 위해서는 R 스튜디오에서 Help 로 들어가 업데이트를 확인해야 합니다.     만약 업데이트 할 내용이 없다면 최신 버전이라고 알려줄 것이고 업데이트가 있다면 업데이트를 진행할 수 있도록 도와주게 됩니다. R의 업데이트와 R 스튜디오의 업데이트는 모두 개별적이며 앞서 설명했듯이 R 업데이트는 사실 기존 버전과 병행해서 새로운 버전을 새롭게 설치하는 것입니다. R 스튜디오는 실제로 업데이트가 이뤄지기 때문에 구버전을 지워줄 필요는

150년 만에 다시 울린 희귀 곤충의 울음 소리

  ( The katydid Prophalangopsis obscura has been lost since it was first collected, with new evidence suggesting cold areas of Northern India and Tibet may be the species' habitat. Credit: Charlie Woodrow, licensed under CC BY 4.0 ) ( The Museum's specimen of P. obscura is the only confirmed member of the species in existence. Image . Credit: The Trustees of the Natural History Museum, London )  과학자들이 1869년 처음 보고된 후 지금까지 소식이 끊긴 오래 전 희귀 곤충의 울음 소리를 재현하는데 성공했습니다. 프로팔랑곱시스 옵스큐라 ( Prophalangopsis obscura)는 이상한 이름만큼이나 이상한 곤충으로 매우 희귀한 메뚜기목 곤충입니다. 친척인 여치나 메뚜기와는 오래전 갈라진 독자 그룹으로 매우 큰 날개를 지니고 있으며 인도와 티벳의 고산 지대에 사는 것으로 보입니다.   유일한 표본은 수컷 성체로 2005년에 암컷으로 생각되는 2마리가 추가로 발견되긴 했으나 정확히 같은 종인지는 다소 미지수인 상태입니다. 현재까지 확실한 표본은 수컷 성체 한 마리가 전부인 미스터리 곤충인 셈입니다.   하지만 과학자들은 그 형태를 볼 때 이들 역시 울음 소리를 통해 짝짓기에서 암컷을 유인했을 것으로 보고 있습니다. 그런데 높은 고산 지대에서 먼 거리를 이동하는 곤충이기 때문에 낮은 피치의 울음 소리를 냈을 것으로 보입니다. 문제는 이런 소리는 암컷 만이 아니라 박쥐도 잘 듣는다는 것입니다. 사실 이들은 중생대 쥐라기 부터 존재했던 그룹으로 당시에는 박쥐가 없어 이런 방식이 잘 통했을 것입니다. 하지만 신생대에 박쥐가 등장하면서 플로팔랑곱