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금성 사진
금성 사진

태양계 내 4번째 궤도를 돌고 있는 행성 금성의 영어 이름은 비너스다. 그리스 로마 신화 속 미의 여신 아프로디테와도 관련이 깊다. 과학자들은 과거엔 지구와 흡사했을지도 모를 금성을 가리켜 ‘태양계 최악의 지옥’이라는 수식어를 붙였다. 표면 온도가 섭씨 453도에 달하는 고온에다 황산 구름층이 두껍게 깔려 있어 생명체가 살기 어려운 환경이기 때문이다.

태양계의 4번째 행성

금성은 태양에서 두 번째 행성이고 크기와 질량은 태양계에서 여섯 번째 행성이다. 금성보다 지구에 더 가까이 접근하는 행성은 없다. 금성의 궤도는 지구보다 태양에 더 가깝기 때문에, 금성은 항상 태양과 같은 방향으로 움직이며 해가 뜨거나 지는 시간에만 볼 수 있다. 그것이 보일 때, 그것은 하늘에서 가장 빛나는 행성입니다. 금성은 기호 ♀로 표기된다. 금성은 고대에는 수성, 화성, 목성, 토성과 함께 다섯 개의 행성 중 하나였으며, 그 움직임은 진보된 천문기구가 발명되기 전에 수 세기 동안 관찰되고 연구되었다. 기원전 3000년경 바빌로니아인들이 이스타 여신과 동일시했으며, 중국, 중앙아메리카, 이집트, 그리스를 포함한 다른 고대 문명의 천문학 기록에서도 두드러지게 언급되고 있다. 수성처럼, 금성은 고대 그리스에서 두 개의 다른 이름으로 알려져 있었다.아침 별로 나타났을 때는 인(루시퍼 참조)이고 저녁 별로 나타났을 때는 헤스페루스. 이 행성의 현대 이름은 이 행성의 빛나는 보석 같은 모습 때문에 로마의 사랑과 아름다움의 여신(그리스어로는 아프로디테)에서 유래했다. 금성은 질량과 크기, 밀도가 비슷하고 태양계에서의 상대적 위치가 비슷하기 때문에 지구의 쌍둥이라고 불려왔다. 이들은 아마도 같은 종류의 암석 행성 구성 요소로부터 태양 성운에서 형성되었기 때문에, 전체적인 화학적 조성도 비슷할 것이다. 이 행성에 대한 초기 망원경으로 관측한 결과, 금성이 따뜻하고 습한 세계라는 추측이 나왔는데, 이는 금성이 늪지대의 석탄 숲과 풍부한 생물이 살았던 선사 시대와 비슷했을 것이다. 그러나 과학자들은 이제 금성과 지구가 이보다 더 다를 수 없는 표면 조건을 진화시켰다는 것을 알고 있다. 금성은 극도로 뜨겁고 건조하며, 다른 면에서 너무 무서워서 지구에서 이해되고 있는 생명체가 그곳에서 발달했을 가능성은 거의 없다. 금성을 연구하는 과학자들의 주요 목표 중 하나는 금성의 혹독한 환경이 어떻게 생겨났는지 이해하는 것인데, 금성은 지구의 환경 변화의 원인에 대한 중요한 교훈을 가지고 있을지도 모른다.

금성의 정보

금성은 태양으로부터 지구 거리의 약 0.7배인 1억 800만 km (6700만 마일)의 평균 거리를 두고 태양을 공전한다. 이 행성의 궤도는 이심률이 가장 낮으며, 150분의 1 정도밖에 되지 않는다. 따라서 근일점과 원일점에서의 거리(즉, 태양에서 가장 가깝고 먼 거리)는 평균 거리와 거의 차이가 없다. 금성의 공전 주기는 224.7 지구일이다. 금성과 지구가 태양 주위를 공전하면서 이들 사이의 거리는 최소 4200만 km에서 최대 2억 5700만 km까지 다양하다. 금성의 궤도는 지구 내에 있기 때문에, 금성은 지구에서 볼 때 달의 위상과 같은 위상을 보인다. 금성의 자전은 금성의 방향과 속도 모두 특이하다. 태양과 태양계의 대부분의 행성들은 북극 위에서 볼 때 시계 반대 방향으로 회전한다. 그러나 금성은 반대 또는 역행 방향으로 회전한다. 만약 이 행성의 구름이 없었다면, 금성 표면의 관측자는 태양이 서쪽에서 뜨고 동쪽에서 지는 것을 보았을 것이다. 금성의 자전 속도는 매우 느리며, 항성들에 대한 1회전을 완료하는 데 약 243일이 걸린다. 금성의 자전 주기와 공전 주기는 지구의 궤도와 거의 일치하기 때문에 두 행성이 가장 가까울 때 금성은 지구를 향해 거의 같은 면을 보인다. 그 이유는 복잡하고 금성, 지구, 태양의 중력 상호작용과 금성의 거대한 회전 대기의 영향과 관련이 있다. 금성의 자전축은 궤도면을 향해 약 3° 기울어져 있기 때문에, 금성은 뚜렷한 계절을 가지고 있지 않다. 또한 금성의 자전 주기는 1990~92년과 2006~08년 사이에 6.5분 정도 느려졌다. 천문학자들은 아직 금성의 회전 특성에 대해 만족스러운 설명을 하지 못하고 있다. 가장 자주 인용되는 아이디어는 금성이 행성 구성 요소의 강착으로 형성되었을 때, 이 천체들 중 가장 큰 천체들 중 하나가 금성 원년체와 충돌하여 금성이 뒤집히고 회전 속도가 느려질 수 있다는 것이다.

금성을 이루는 물체

금성은 수성, 지구, 그리고 화성을 포함한 지구 행성들 중 가장 거대한 대기를 가지고 있다. 그것의 기체 외피는 96 퍼센트 이상의 이산화탄소와 3.5 퍼센트 분자 질소로 구성되어 있습니다. 일산화탄소, 이산화황, 수증기, 아르곤, 헬륨을 포함한 미량의 다른 가스들이 존재한다. 행성 표면의 대기압은 표면 고도에 따라 변하는데, 행성의 평균 반지름 고도는 지구 표면의 대기압의 95배이다. 이것은 지구의 해양에서 약 1km 깊이에서 발견되는 것과 같은 압력이다. 금성의 상층 대기는 우주의 가장자리에서 지표면으로부터 약 100km까지 뻗어 있다. 낮에는 최고 26.85 °C, 밤에는 최저 173~-143 °C까지 내려간다. 표면으로부터 약 125 km에 온도가 약 100 K인 매우 차가운 층이 있다. 중간 대기권의 온도는 지표면 100km 상공에서 약 -100°C에서 60km 이상의 고도에 위치한 연속 구름층 상단에서 약 -10°C까지 낮아지면서 부드럽게 상승한다. 구름 꼭대기 아래 온도는 대류권 아래를 통과하여 계속 급격히 상승하여 행성의 평균 반지름에서 표면 온도는 737 켈빈에 이른다. 이 온도는 납이나 아연의 녹는점보다 높다. 금성을 덮고 있는 구름은 엄청나게 두껍다.주 구름 갑판은 고도가 약 48km에서 68km까지 올라간다. 또한 주구름 위아래에는 얇은 안개가 존재하며, 표면 위로는 32km까지, 표면 위로는 90km까지 확장된다. 상층부 연무는 극 부근이 다른 지역보다 다소 짙다. 주 구름 갑판은 세 개의 층으로 이루어져 있다. 가장 밀도가 높은 구름 지역에서도 관측자는 수 킬로미터 떨어진 곳에 있는 천체를 볼 수 있을 것이다. 구름의 불투명도는 공간과 시간에 따라 빠르게 변화하며, 이는 높은 수준의 기상 활동을 시사한다. 금성의 구름에서 번개 특유의 전파가 관측되었다. 구름은 위에서 보았을 때 밝고 노랗게 빛나며, 햇빛의 약 85%를 반사한다. 황색의 원인이 되는 물질은 자신 있게 확인되지 않았다. 금성 구름을 구성하는 미세한 입자들은 액체 방울과 아마도 고체 결정으로 이루어져 있다. 지배적인 물질은 고농축 황산이다. 다른 물질로는 고체 황, 니트로실 황산, 인산 등이 있다. 구름 입자의 크기는 헤이즈에서 0.5 마이크로미터 미만에서 가장 밀도가 높은 층에서 몇 마이크로미터까지 다양합니다. 일부 구름 꼭대기 영역이 자외선으로 볼 때 어둡게 보이는 이유는 완전히 알려져 있지 않다. 구름 꼭대기 위에 미량으로 존재할 수 있고 일부 지역에서 자외선을 흡수하는 역할을 할 수 있는 물질로는 이산화황, 고체 황, 염소 및 철(III) 염화물이 있다. 금성의 대기의 순환은 상당히 주목할 만하며 행성들 사이에서 독특하다. 비록 이 행성은 지구 2년 동안 세 번밖에 자전하지 않지만, 대기의 구름 모양은 약 4일 만에 금성을 완전히 돈다. 구름 꼭대기에서 부는 바람은 초속 약 100m의 속도로 동쪽에서 서쪽으로 분다. 이 거대한 속도는 행성 표면의 바람이 매우 느릴 정도로 낮아질수록 현저하게 감소한다. 구름 꼭대기 위의 서쪽 흐름의 세부적 성격의 대부분은 태양 가열에 의해 유도된 조석 운동에 기인할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 금성의 밀도가 높은 대기의 초회전의 근본적인 원인은 알려져 있지 않으며, 행성 과학에서 더 흥미로운 미스터리 중 하나로 남아 있다.