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금성의 물리적 성질
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금성의 물리적 성질
대기
온도
금성의 대기는 주성분은 이산화탄소이다. 대기의 96.5%를 이산화탄소가 이루며, 나머지부분 3.5%는 대부분 질소분자가 차지한다. 그 외의 성분으로는 아르곤, 이산화황, 일산화탄소 물 등이 있다. 그리고 금성은 90기압의 고밀도 대기를 가진다. 이는 지구에서 해수면 밑으로 800m 깊이의 압력과 같다.
이러한 금성 대기의 기원은 아직 완전하게 알려지지 않았으며 현재도 많은 연구가 이루어지고 있는 분야이다. 현재 금성 대기의 주성분은 이산화탄소이며, 극소량의 물이 있다는 것은 온실효과의 폭주로 인해 형성됐다고 알려져 있다. 태양의 온도가 초기보다 증가함에 따라 금성의 지표가 온도가 상승한다. 이후 물이 증발하여 대기 중에 수증기 함량이 많아지고 이 수증기는 태양의 자외선에 분해가 된다. 분해된 수소는 가벼워서 대부분 금성을 탈출하고, 이산화탄소는 남아서 금성 대기의 주성분이 되었다.
이러한 금성 대기의 기원은 아직 완전하게 알려지지 않았으며 현재도 많은 연구가 이루어지고 있는 분야이다. 현재 금성 대기의 주성분은 이산화탄소이며, 극소량의 물이 있다는 것은 온실효과의 폭주로 인해 형성됐다고 알려져 있다. 태양의 온도가 초기보다 증가함에 따라 금성의 지표가 온도가 상승한다. 이후 물이 증발하여 대기 중에 수증기 함량이 많아지고 이 수증기는 태양의 자외선에 분해가 된다. 분해된 수소는 가벼워서 대부분 금성을 탈출하고, 이산화탄소는 남아서 금성 대기의 주성분이 되었다.
금성은 평균 약 740K에 달하는 높은 온도를 가진다. 이는 지상에서의 관측과 탐사선에 의해 발견된 대기분석으로 설명이 가능하다. 분석결과 금성 대기의 주성분은 이산화탄소이며, 농도 또한 매우 짙었다. 이는 흔히 알고 있는 온실효과의 결과물이며, 과거에 금성이 온실효과의 폭주현상으로 인해 온도가 급상승 했었다는 것을 알려준다.
지형
금성의 지표를 연구하는 일은 쉽지 않았다. 짙은 대기에 가려서 금성 표면이 보이지 않았고, 탐사선을 이용하면 금성의 고온과, 고밀도의 대기 탓에 기능이 정지되어 오랜 시간 연구를 할 수 없기 때문이다. 하지만 방법이 없진 않았다. 기술의 발전으로 탐사선이 금성에서 좀 더 버틸 수 있었고, 전파를 통해 금성의 두꺼운 대기를 뚫고 지표를 관측 할 수 있었다.
금성이 화성이나 달의 미행성 충돌 빈도와 비슷하다는 가정 하에 구덩이 숫자를 비교해보면 그 수가 적다는 것을 알 수 있다. 이는 금성의 지표가 재형성되었음을 알려주는 것이다. 계산에 따르면 약 5억 년 전에 대규모의 용암이 흘렀고, 이 용암은 많은 수의 구덩이를 메웠을 것이다.
금성의 전체적인 지형을 보면 남쪽부분과 북쪽의 부분은 상당한 차이가 있다. 북쪽의 지역은 구덩이가 거의 없는 고원지대로 산들이 많고, 남쪽지역은 상대적으로 평평한 구덩이들이 많다.
금성이 화성이나 달의 미행성 충돌 빈도와 비슷하다는 가정 하에 구덩이 숫자를 비교해보면 그 수가 적다는 것을 알 수 있다. 이는 금성의 지표가 재형성되었음을 알려주는 것이다. 계산에 따르면 약 5억 년 전에 대규모의 용암이 흘렀고, 이 용암은 많은 수의 구덩이를 메웠을 것이다.
금성의 전체적인 지형을 보면 남쪽부분과 북쪽의 부분은 상당한 차이가 있다. 북쪽의 지역은 구덩이가 거의 없는 고원지대로 산들이 많고, 남쪽지역은 상대적으로 평평한 구덩이들이 많다.
금성의 내부구조는 아직 잘 알려지지 않았다. 현재 알려진 바는 크기가 6052km(지구의 0.95배), 질량은 4.82x1024kg(지구의 0.82배), 밀도는 5240kg/m3(지구의 0.95배)이다. 이는 지구와 매우 비슷하고, 이를 바탕으로 금성의 내부구조는 지구와 비슷하다고 가정한다. 즉 금성은 암석의 지각(금성착륙선이 확인함), 맨틀, 금속핵(부분적 용융상태)으로 이루어졌다고 추측할 수 있다.
자전
궤도
금성은 대부분의 행성들과는 다르게 반대로 자전을 한다. 즉 지구의 북극에서 바라볼 때 시계방향으로 자전을 하는 것이다. 금성의 자전축은 적도면에 대략 3°기울어진 177°이다. 3°가 아닌 177°를 사용하는 것은 금성의 역회전을 포함하는 수치이다. 금성 이외의 대부분의 행성에서는 태양이 동에서 떠서 서로 지지만, 금성에서는 서에서 떠서 동으로 진다. 금성의 자전이 왜 역방향인지는 알 수 없으나, 태양과 다른 행성들의 중력섭동이 큰 영향을 줬다고 생각되고 있다.
태양과 행성들로부터 섭동을 받은 금성은 자전축이 크게 변하게 된다. 그리고 두꺼운 대기 또한 조석력에 의해 금성의 자전에 영향을 미치게 되고, 이를 시뮬레이션에 대입하면 현재와 같이 금성의 자전속도는 느려지고 역회전을 하게 된다. 이런 최종적인 결과의 과정은 두 가지로 추측된다. 한 가지는 자전축이 180°로 뒤집혀 역회전을 하는 것이고, 다른 하나는 기울기의 변화 없이 자전속도가 느려지고 결국 조석에 의하여 느린 역회전을 하게 된 것이다.
태양과 행성들로부터 섭동을 받은 금성은 자전축이 크게 변하게 된다. 그리고 두꺼운 대기 또한 조석력에 의해 금성의 자전에 영향을 미치게 되고, 이를 시뮬레이션에 대입하면 현재와 같이 금성의 자전속도는 느려지고 역회전을 하게 된다. 이런 최종적인 결과의 과정은 두 가지로 추측된다. 한 가지는 자전축이 180°로 뒤집혀 역회전을 하는 것이고, 다른 하나는 기울기의 변화 없이 자전속도가 느려지고 결국 조석에 의하여 느린 역회전을 하게 된 것이다.
금성의 궤도는 다른 행성들의 궤도에 비하여 가장 원에 가깝다. 그리고 공전 주기는 지구보다 140여일이 적은 약 225일이며, 레이더 관측에 의해 알아낸 금성의 자전주기는 약 243일이다. 공전주기와 자전주기가 비슷하여, 금성에서의 하루는 지구의 시간으로 117일이 된다.
자기권
금성에는 자기장이 측정되지 않는다. 금성의 핵은 금속성이면서 부분적으로 용융상태이다. 따라서 지구처럼 자기장을 가지고 있다고 추측하였으나 실제로 자기장은 측정할 수 없을 정도로 작거나 존재하지 않았다. 이는 금성의 느린 역행 자전속도에 의한 것으로 알려져 있다. 천천히 역회전하는 금성의 자전은 순방향에서 역방향으로의 전환으로 설명할 수 있다. 이에 자기장 또한 현재 역전되고 있어서, 거의 존재 하지 않는다고 추측된다.
최종수정일
2020년 11월 13일