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태양계 이야기 912 - 금성에도 활화산이 있다?



 (Maat Mons, a large volcano on Venus, is shown in this 1991 simulated-color radar image from NASA's Magellan spacecraft mission. Credit: NASA/JPL)



 태양계에는 지구 이외에도 화산을 지닌 천체가 있습니다. 대표적으로 지구에 있는 어떤 화산보다 더 거대한 화산인 올림푸스 산 (높이 27km)은 화성에 존재합니다. 분출물을 150km 높이까지 뿜어내는 목성의 위성 이오의 화산 역시 태양계에서 가장 큰 활화산으로 알려져 있습니다. 금성 역시 두꺼운 대기 아래 여러 개의 대형 화산과 수많은 화산 지형을 숨기고 있습니다. 



 금성의 화산에서 논쟁이 되는 부분은 현재도 화산 활동이 일어나고 있는지입니다. 화성은 현재는 화산 활동이 뜸한 상태이고 이오는 아직도 곳곳에서 불길이 치솟는 중이지만, 금성은 두꺼운 대기 때문에 지표를 직접 관측할 수 없어 현재도 화산이 분출하는지 확인할 방법이 마땅치 않습니다. 지구와 비슷한 크기이고 표면에 수많은 화산이 있는 점을 볼 때 지금도 어디선가 화산이 폭발할 가능성이 커보이지만, 직접적인 증거는 없는 것입니다. 금성 지표를 관측한 합성개구레이더 (SAR) 데이터는 실시간 화산 분출까지는 확인해줄 수 없습니다. 그래도 과학자들은 여러 가지 의심되는 증거들을 찾아냈습니다. 



 이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/222042582706



 코넬 대학의 조나단 루닌 (Jonathan Lunine) 교수가 이끄는 연구팀은 제임스 클락 맥스웰 망원경 (James Clerk Maxwell Telescope)의 서브밀리미터 파장 관측과 ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) 관측 데이터를 분석해 금성 대기 상층에서 포스핀 (PH3, phosphine, 인화 수소)의 증거를 찾아냈습니다. 



 포스핀은 과거에도 금성 대기에서 포착된 적이 있었으며 지구에서는 생물학적 과정에서 생기기 때문에 금성 대기에 있는 미생물의 존재라고 주장한 적도 있습니다. 하지만 연구팀은 그보다는 화산 활동이 더 가능성 있는 원인이라고 주장했습니다. 금성 맨틀 깊은 곳에 있는 인 성분이 대기 중에서 황산과 반응해 포스핀을 형성했다는 주장입니다. 물론 이런 방식으로는 매우 미량의 포스핀만 나올 수 있기 때문에 이는 최근에 폭발적인 화산 분출이 있었다는 증거로 볼 수 있습니다. 



 다만 확실한 증거를 찾기 위해서는 지상 관측으로는 한계가 있습니다. 앞서 소개한 것처럼 미국과 유럽은 차세대 금성 탐사선을 준비하고 있습니다. 특히 유럽 우주국의 엔비전은 금성 활화산에 대한 매우 직접적인 증거를 수집할 수 있습니다. 



 이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/222397643208



 태양계 행성 가운데 활화산이 확인된 행성은 사실 지구 뿐입니다. 앞으로 10-20년 이내에 과학자들은 금성에도 지구 같은 활화산이 있는지를 밝혀낼 것입니다. 



 참고 



https://phys.org/news/2021-07-explosive-volcanic-venus.html


N. Truong el al., "Volcanically extruded phosphides as an abiotic source of Venusian phosphine," PNAS (2021). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2021689118
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