내행성 수성과 금성, 기획 태양계를 이야기하다 3편

 수성과 금성은 태양계의 내행성 중 가장 안쪽에 위치한 두 행성으로, 각각 독특한 특성을 가지고 있습니다.

 지구와 크기가 비슷한 금성은 과거 생명체가 존재한다고 믿어왔고 이에 따라 많은 상상력으로 영화, 만화, 소설 등에 주로 등장하기도 하였습니다.

 그럼 지구 안쪽 내행성 첫번째 수성과 금성에 대해서 이야기해보겠습니다.

 

사진 : Star Walk

수성

 수성은 태양계에서 가장 작고 태양에 가장 가까운 행성입니다.

 그 크기는 지구의 약 1/3에 불과하지만, 밀도는 지구와 비슷하고, 수성의 표면은 달과 매우 유사한 모습을 보이며, 수많은 크레이터로 덮여 있습니다.

 

수성의 주요 특징

1. 극단적인 온도 변화

 수성의 낮 최고 온도는 약 430°C에 달하지만, 밤에는 -180°C까지 떨어집니다.

 이는 대기가 거의 없어 열을 보존하지 못하기 때문이며, 이러한 극단적인 온도 변화는 수성 표면의 암석을 지속적으로 팽창과 수축을 반복하게 만들어, 독특한 지형을 형성하는 데 기여합니다.

 

2. 크레이터가 많은 표면

 수성의 표면은 수많은 크레이터로 덮여 있습니다.

 가장 큰 크레이터인 칼로리스 분지는 직경이 1,550km에 달하며, 이는 수성 직경의 약 1/3에 해당합니다.

 이 거대한 충돌 분지는 수성의 반대편 지역에 특이한 지형을 만들어냈는데, 이는 충돌 시 발생한 충격파가 행성을 관통해 반대편에 영향을 미쳤기 때문입니다.

 

3. 자기장

 수성은 내행성 중 지구를 제외하고 유일하게 자기장을 가지고 있습니다.

 이는 수성의 핵이 부분적으로 액체 상태일 가능성을 시사합니다.

 수성의 자기장은 지구의 약 1%에 불과하지만, 그 존재 자체가 수성 내부 구조에 대한 중요한 정보를 제공합니다.

 

4. 얼음의 존재

 수성의 극지방 크레이터 바닥에서 얼음이 발견되었습니다.

 이는 혜성이나 소행성의 충돌로 운반되었을 것으로 추정됩니다.

 태양에 가장 가까운 행성에서 얼음이 발견된 것은 매우 흥미로운 사실이며, 이는 수성의 극지방 크레이터가 영구적인 그림자 지역을 형성하여 얼음을 보존할 수 있게 해 주기 때문입니다.

 

5. 수축하는 행성

 최근의 연구에 따르면 수성은 서서히 수축하고 있습니다.

 이는 행성 내부의 냉각으로 인한 것으로 보이며, 표면에 절벽 같은 구조물을 만들어내고 있는데, 이러한 구조물은 '로비트(lobate scarp)'라고 불리며, 수성 표면 전체에 걸쳐 발견됩니다.

 

수성 탐사 역사

• 1974-1975년: NASA의 마리너 10호가 수성 근접 비행을 수행했습니다. 이 미션은 수성의 표면을 처음으로 근접 촬영했으며, 수성의 자기장을 발견했습니다.
• 2011-2015년: NASA의 메신저 탐사선이 수성 궤도를 돌며 상세한 관측을 수행했습니다. 메신저는 수성의 표면 구성, 지형, 자기장, 내부 구조 등에 대한 풍부한 데이터를 제공했습니다.
• 2018년 발사, 2025년 도착 예정: ESA와 JAXA의 공동 미션인 베피콜롬보가 수성으로 향하고 있습니다. 이 미션은 두 개의 궤도선으로 구성되어 있으며, 수성의 자기장, 내부 구조, 표면 구성 등을 더욱 자세히 연구할 예정입니다.

금성

 금성은 크기와 질량이 지구와 가장 비슷한 행성이지만, 그 환경은 지구와 극단적으로 다릅니다.

 금성은 종종 '지구의 악몽'이라고 불리는데, 이는 금성의 극단적인 온실 효과로 인한 고온과 고압의 환경 때문입니다.

 

금성의 주요 특징

1. 극단적인 온도

 금성의 표면 온도는 평균 462°C로, 태양계에서 가장 뜨거운 행성입니다.

 이는 두꺼운 이산화탄소 대기로 인한 극심한 온실 효과 때문인데, 이 온도는 납을 녹일 수 있을 정도로 높으며, 금성 표면에 착륙한 탐사선들은 이 극한의 환경으로 인해 매우 짧은 시간 동안만 작동할 수 있었습니다.

 

2. 역행 자전

 금성은 태양계의 다른 행성들과 반대 방향으로 자전합니다.

 이로 인해 금성에서는 태양이 서쪽에서 떠서 동쪽으로 집니다.

 이 특이한 자전의 원인은 아직 정확히 밝혀지지 않았지만, 과거의 거대한 충돌 사건이나 조석 효과 등이 원인일 것으로 추정됩니다.

 

3. 두꺼운 대기

 금성의 대기압은 지표면에서 지구의 90배에 달합니다.

 대기의 주성분은 이산화탄소(96%)와 질소(3%)이고, 이 두꺼운 대기는 금성 표면을 가리는 불투명한 구름층을 형성하며, 이 구름은 주로 황산으로 이루어져 있습니다.

 

4. 화산 활동

 금성의 표면에는 수많은 화산과 용암 평원이 있으며, 최근 연구에 따르면 현재도 활발한 화산 활동이 있을 가능성이 있습니다.

 2020년 과학자들은 금성 표면의 37개 화산 구조물이 최근에 활동했을 가능성이 있다고 발표했습니다.

 

5. 표면 특징

 금성의 표면은 비교적 평탄하며, 두 개의 '대륙' 지역이 있습니다.

 이 지역들은 이쉬타르 테라(Ishtar Terra)와 아프로디테 테라(Aphrodite Terra)라고 불립니다.

 이쉬타르 테라에는 금성에서 가장 높은 산인 맥스웰 몬테스(Maxwell Montes)가 있습니다.

 

금성 탐사 역사

• 1970-1984년: 소련의 베네라 시리즈가 금성 착륙에 성공하여 표면 이미지를 전송했습니다. 베네라 7호는 1970년 12월 15일 금성 표면에 착륙한 최초의 탐사선이 되었습니다.
• 1990-1994년: NASA의 마젤란 탐사선이 금성의 상세한 레이더 지도를 작성했습니다. 이 미션은 금성 표면의 98%를 매핑하여 금성의 지형에 대한 우리의 이해를 크게 향상했습니다.
• 2006년-현재: ESA의 비너스 익스프레스가 금성 대기를 연구하고 있습니다. 이 미션은 금성의 대기 순환과 구성에 대한 중요한 데이터를 제공하고 있습니다.
• 2028~30년 발사 예정: NASA의 VERITAS와 DAVINCI+ 미션이 금성으로 향할 예정입니다. VERITAS는 금성의 지형을 더욱 상세히 매핑할 예정이며, DAVINCI+는 금성의 대기를 직접 샘플링하여 분석할 예정입니다.

 수성과 금성은 각각 독특한 특성을 가진 행성들로, 우리에게 태양계의 다양성과 극단성을 보여줍니다.

 이 행성들에 대한 연구는 지구형 행성의 형성과 진화에 대한 우리의 이해를 넓히는 데 큰 도움이 되고 있습니다.