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화성은 왜 사막행성이 되었을까?

태양계는 정말 특이하다. 평범한 것 같지만 사실은 우리은하에서 상위10퍼센트에 해당하는 질량을 가진  태양부터 마치 약속이나 한 것처럼 소행성대를 기준으로 안쪽에는 암석행성, 바깥쪽에는 가스행성이 4개씩 존재하는가 하면 대부분의 행성이 태양의 적도면을 따라 공전하는 등, 태양계는 우연치고는 너무 정교하고 아름다운 형태를 가지고 있다.



 또한 태양계에는 소위 골디락스존이라 불리우는 영역의 가운데에 위치하여 생명이 번성하는 지구가 있는 반면 골디락스존의 양 가장자리에 위치한 금성과 화성은 생명이 살 수 없는 극단적인 환경을 지니고 있다. 1편에서 우리는 오늘날 금성이 왜 불지옥행성이 되었는지 살펴보았다. 가장 큰 요인은 태양과 가깝기 때문이었고, 여기에 화룡점정으로 '온실효과 폭주'가 발생하여 금성을 수성보다도 더 뜨겁게 만든 것이다. 그렇다면 화성은? 화성에선 어떤 일이 벌어졌길래 오늘날과 같은 차가운 사막행성이 되었을까?



 화성은 금성과 더불어 20세기 천문학자들을 매료시킨 행성 중 하나이다. 금성이 겉으로 보이는 아름다움을 선사하였다면, 화성은 지구와 닮은 점을 발견할 수 있었다는 점에서 그들을 흥분시켰을 것이다.



 화성의 극관 극지방에 존재하는 얼음덩어리인(대부분이 드라이아이스지만) 극관, 군데군데 피어오르는 구름, 기울어진 자전축으로 인해 확인할 수 있는 4계절의 징후 등등.. 푸르른 초목을 확인할 수 없다는 점을 빼면 지구와 쏙 빼닮은 행성이다.


 망원경으로 관측된 화성의 구름 
 일부 천문학자들은 화성의 극관을 보고 여름에는 이들이 녹아 작지만 호수를 만들어 초목이 성장할 것이라고 상상하기도 하였다. 이러한 특징 때문에 화성은 20세기 공상과학소설에서 자주 등장하는 행성이 되었다. 화성 표면에 보이는 물줄기를 보고 지적생명체가 파놓은 운하라고 주장하는 공상소설도 있었으며, 21세기에 들어서는 화성에 존재하는 외계인이 지구를 침공하는 영화 등을 선보이기도 하였다. 이렇…

금성은 왜 불지옥행성이 되었을까?

금성은 우리에게 매우 친숙한 행성이다. 초저녁이나 새벽녘 해가뜨기 직전과 직후에 지평선 부근에서 엄청 밝은 행성이 간혹 보일텐데,  그것이 바로 금성이다. 잘 알다시피 금성은 수성 다음으로 태양에 가까운 돌덩어리 행성이며, 지름은 지구와 매우 흡사한 12000 km쯤 된다.  크기만 비슷한 것이 아니라 질량, 밀도, 등등 여러 물리적 특성이 지구와 유사하기 때문에 예로부터 금성을 지구의 쌍둥이 행성이라고 불러왔다.



겉으로 보이는 금성의 모습은 정말 아름답기 짝이 없다. 햇빛에 반사되어 금색으로 빛나는 금성을 망원경으로 보면 아마 가스행성과 버금가는 아름다움을  느낄 수 있을 것이다. 오죽하면 20세기 초 금성을 관측하던 천문학자들이 진지하게 '테라포밍'을 고려하고 있었을까?   하지만 그 꿈은 오래가지 못했다. 20세기 중반, 우주 탐사선이 최초로 금성 표면에 내려앉아 보낸 데이터는 전 세계의 천문학자들을 경악케 하였기 때문이다.



금성은 그 아름다운 겉모습과는 달리 상상조차 어려운 내부환경을 가지고 있었다.  금성의 표면은 물한방울 없는 아주아주아주 건조한 환경이었고, 군데군데 화산이 즐비하였으며 표면온도는 무려 섭씨 470도를 웃돌았다.  게다가 대기압은 수심 8~900m부근에 있을 때 받는 압력과 유사한 92기압이었으니.. '지옥'이라는 표현을 금성에 사용하여도 될 상황이었다.



그 뿐만이 아니다. 금성의 자전과 공전은 매우 이상했다. 금성의 자전주기는 지구 시간으로 243일, 그리고 금성의 1년은 지구 시간으로 224일이다.  자전보다 더 빠른 공전을 상상할 수 있을까? 이렇게 느릿느릿한 자전 탓인지, 금성에는 자기장 조차 거의 없다.  여기서 약간 첨언을 하자면, 얼핏 보면 금성의 하루는 243일로 금성의 1년보다 더 길것으로 생각할 수 있지만 사실 그렇지 않다.  금성의 자전은 존나게 느리기 때문에 자전주기와 하루의 길이는 다르게 된다.



금성의 하루를 묘사한 그림 자전주기는 243일이지만 하루의 길이는 그보다 못미치는…