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2016년 8월 13일 토요일

태양계 이야기 533 - 과거 금성에도 바다가 있었다?



(Observations suggest Venus may have had water oceans in its distant past. A land-ocean pattern like that above was used in a climate model to show how storm clouds could have shielded ancient Venus from strong sunlight and made the planet habitable.
Credits: NASA)


 금성은 지구 대기압의 90배나 되는 높은 압력과 섭씨 462도에 달하는 뜨거운 표면온도를 가지고 있습니다. 이는 금성 대기의 대부분을 차지하는 이산화탄소에 의한 강력한 온실효과와 태양에서 가까운 거리 때문입니다. 하지만 금성 역사의 초기에는 이와는 사뭇 다른 모습을 지니고 있었을 것입니다. 


 나사의 고다드 우주 연구소 Goddard Institute for Space Studies (GISS)의 과학자들은 시뮬레이션을 통해서 금성의 초기 역사를 재구성했습니다. 이들의 연구에 의하면 금성이 초기 20억 년간 지구와 비슷하게 두텁지 않은 대기와 얕은 바다를 지녔을 가능성이 있는 것으로 나타났습니다. 


 금성은 지구와 크게 다르지 않은 환경에서 태어난 것으로 보입니다. 즉, 금성 초기에는 대기도 지금보다 옅었고 바다가 존재했을 가능성이 있습니다. 물론 당시에는 태양이 지금보다 30%가량 더 어두워 오히려 지구나 화성이 얼어붙을 우려가 있었습니다. 당시에 지구와 화성에도 바다가 존재할 수 있었던 이유는 대기 중 이산화탄소 및 다른 온실가스의 농도가 높았던 덕분으로 생각되고 있습니다. 


 금성에서 갑자기 이산화탄소 농도가 올라가면서 지금 같은 지옥 행성이 된 이유는 온실효과 폭주(runaway greenhouse effect) 때문으로 생각되고 있습니다. 금성이 태양에 가까우면서 온실 가스가 많기 때문에 온도가 높아 물이 잘 증발했는데, (물론 수증기 자체도 온실 가스) 이 수증기가 대기 상층에서 분리되어 수소와 산소가 된 후 수소가 우주로 빠져나가고 남은 산소는 지표의 탄소와 결합 이산화탄소가 되면서 온도가 더 오르는 현상이 나타난 것입니다. 


 과학자들은 이와 같은 온실효과 폭주가 금성의 느린 자전 주기와도 연관이 있다고 생각했습니다. 하지만 이번 시뮬레이션에서는 금성의 느린 자전 주기와는 별 상관이 없는 것으로 나타났습니다. 


 이 연구 결과가 옳다면 태양계 초기 금성에는 초기 지구와 비슷한 대기와 바다가 존재했을지 모릅니다. 어쩌면 여기서 지구와 비슷한 초기 생명체가 탄생했을지도 모르는 일이죠. 하지만 온실효과가 폭주하면서 금성은 일반적인 생명체가 생존할 수 없는 극한 환경으로 변했습니다. 


 높은 표면 기온과 압력으로 인해 탐사가 어렵지만, 이전에 설명했던 것처럼 언젠가 금성 표면에도 로버를 보내 그 모습을 상세하게 들여다볼 기회가 있을지 모릅니다. 어쩌면 여기에는 왜 금성이 지금같은 행성이 되었는지를 알려주는 중요한 단서나 과거 바다가 있었던 흔적이 남아있을지 모릅니다. 



 참고 


Was Venus the First Habitable World of our Solar System? Geophysical Research Letters, 11 August 2016ю DOI: 10.1002/2016GL069790 




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