겉과 속이 다른 행성, 금성

햇빛이 반사되어 금색을 띄는 금성을 망원경으로 본다면 분명 지구형 행성이지만 다른 가스행성들과 같은 아름다움을 느끼 실수 있을 겁니다. 20세기초 까지 천문학자들이 진지하게 '테라포밍'까지 고려했을 정도입니다. 하지만 20세기 중반 우주 탐사선이 최초로 금성표면에 도착해 보낸 데이터는 전 세계의 천문학자들을 경악시켰습니다.

천문학자들을 놀랍게한 금성의 내부는 겉모습과는 매우 달랐습니다.
표면은 매우 건조한 환경이었고, 화산이 많았고, 표면온도는 섭씨 470도에 달했습니다.
대기압은 수심 800~900m 정도에 있을 때 받는 압력과 유사한 92기압이었습니다.

게다가 금성의 자전과 공전 또한 매우 다릅니다.
지구의 시간을 기준으로 한다면, 금성의 자전주기는 243일, 공전주기는 224일입니다.
신기한건 금성의 공전이 금성의 자전보다 빠르다는 겁니다.
금성은 자전이 느리기 때문에 자기장 또한 없습니다.

금성의 대기 성분또한 놀라운데, 금성 대기의 96.5%는 이산화탄소, 나머지는 질소, 황산등으로 이루어져있습니다.
수증기는 겨우 20ppm 정도 였죠.

한가지 의문은 금성이 왜 이런 환경을 갖고 있을까?
가장 큰 요인은 무엇보다도 금성이 태양에 가깝기 때문입니다.
하지만 이것만으론 금성의 대기구성과 수성보다 높은 표면온도를 설명할 수 없습니다.
무언가 다른 요인이 있었을 것으로 추정할 수 있습니다.

과거의 금성은 위에 처럼 보였을 겁니다.
나사의 과학자들은 시뮬레이션을 통해 과거 20억년 동안은 금성이 지구처럼 바다가 존재했을 것이고, 표면온도도 생명체가 거주 가능할 수준이었을 것이라고 발표했습니다.
처음부터 금성이 지금과 같진 않았다는 소리지요.

그렇다면 금성은 왜 이렇게 변할걸 까요?
간단히 추측을 해보자면 먼저 금성 지표에 바다가 있었다고 생각해봅시다.
금성은 태양으로 부터 약 1억km, 약 지구와 태양사이의 2/3정도 거리만큼 떨어져 있습니다.
따라서 금성이 받는 태양에너지는 지구보다 많습니다.
초기에는 이게 문제가 되지 않았을 겁니다 왜냐하면 초기 태양은 지금 만큼 뜨겁지 않았고 밝기 또한 지금의 약 70% 정도 였을거라고 말합니다.
이것이 더 많은 태양에너지를 받음에도 초기 금성에 바다가 존재할 수 있었던 이유지요.

하지만 태양이 점차 뜨거워지면서 금성의 표면온도 또한 서서히 상승 했습니다.
바다는 증발하여 수증기가 되었고 수증기는 그 자체로도 온실가스 역할을 하지만 이게 대기 상층부로 올라가 쪼개졌습니다. (H2O -> H2 + O)
수소는 가벼워서 날라가고 산소만 남았는데 산소는 무겁기 때문에 대기중에 머물게 됩니다.
게다가 산소는 지표에 있던 탄소와 결합하여 이산화탄소를 만들어 내게 됩니다.
이렇게 만들어진 이산화탄소가 온실효과를 가속시켜 덕분에 더 표면온도가 오르게 됩니다.

때문에 바다는 더욱더 증발하고 이렇게 생긴 수증기가 온실효과를 더욱더 심화시키는 동시에 상층부로 올라가 자외선에 의해 쪼개지고 다시 이산화탄소를 만들어 내게 됩니다.
이렇게 되어 금성 지표면의 바다는 모두 증발하여 수소와 산소로 분리된후 탄소와 결합하여 이산화탄소를 만들어 냈습니다.
그렇게 오늘날과 같은 금성이 만들어지게 된겁니다.

과학자들은 이런 현상을 온실효과 폭주라고 합니다.
나사 연구팀이 말하는 대로라면 생명체가 과거 20억년동안 금성에 존재했을지도 모릅니다.
하지만 온실효과 폭주로 인해 모두 멸종했을 것이지요.

한가지 불길한 점은 이러한 변화가 지구에게도 올수 있다는 점입니다.
많은 대기학자들이 지구 또한 20억년 내로 금성과 같은 현상을 겪을 것이라고 말합니다.
왜냐하면 태양이 시간이 갈수록 점점 더 밝아지고 있고 이것을 피할수가 없기 때문입니다.

그렇다면 우리에게 의문을 들게 하는건 '인류가 화석연료 소모를 통해 내뿜는 이산화탄소가 온실효과 폭주를 앞당길수 있을까?' 일것입니다.
과학자들은 지구가 받는 현 태양에너지 기준 지구 대기중의 이산화 탄소 농도가 30000ppm에 이르면 온실효과 폭주현상이 발생할 수 있다고 합니다.
하지만 인류가 지구상의 모든 화석연료를 소모해도 이산화탄소 농도는 3000ppm 수준에 머물 것이라는 결론이 나왔습니다.
이런 결과가 임계선인 30000ppm에는 턱없이 못 미치지만 항상 가능성을 열어두어야 하죠.
그래서 안심하지 말고 전세계가 함께 온실가스 배출량을 제한하는데 힘써야 한다고 생각합니다.