금성

개요

태양에서 2번째에 있는 행성. 서양에서는 로마의 사랑과 미의 여신의 이름을 따서 '비너스'라고 부른다. 금성의 명칭은 동양 철학의 오행 중 하나인 '금(金)'에서 유래했다. 금성을 부르는 이름은 여러 가지인데, 한국에서는 초저녁에 나타나는 금성을 장경성(長庚星), 새벽에 보이는 금성을 샛별, 명성(明星), 혹은 계명성(啓明星)이라고 불렀고, 밝고 커서 태백성(太白星)으로도 불렀다. 금성은 밤하늘에서 달 다음으로 밝은 천체이다. 금성은 다른 어떤 행성보다도 지구에 가까이 접근하며, 내합일 때(금성이 지구와 태양의 사이에 있을 때) 약 4,000만㎞ 이내까지 접근한다.

특징

금성의 질량과 크기는 지구와 매우 비슷하다. 지구의 지름이 1만 2,756㎞인 데 비해, 금성의 지름은 약 1만 2,103㎞이며, 질량은 지구의 약 0.81배이다. 그러나 그밖의 다른 면에서 두 행성은 비슷한 점이 거의 없다.

대기

금성은 주로 농축된 황산입자로 된 두께 15㎞ 정도의 구름층으로 완전히 둘러싸여 있다. 이 구름층 밑에는 약 50㎞ 이상의 고도에 액체와 입자의 형태를 갖는 이산화황으로 된 짙은 또 다른 구름층이 있다. 미국과 소련의 여러 우주탐사선은 이 지역에서 번개를 발견했다. 이러한 전기적 방전의 원인은 알려져 있지 않으나, 일부 연구자들은 이것이 지구에서처럼 뇌우나 다른 기상변동에 의한 것이라기보다는 화학반응에 의한 것이라고 추측하고 있다.

금성의 대기구성은 지구와 아주 다르다. 탐사선에 의한 측정결과는 대기구성물질의 96% 이상이 이산화탄소로 이루어져 있으며, 이것은 금성의 대기밀도가 매우 높은 이유를 설명하고 있다. 질소는 3.4%, 수증기는 0.01~0.5% 정도 차지하며 미량의 아르곤·산소·네온·이산화황도 존재한다. 두꺼운 구름층과 함께 짙은 대기가 태양 에너지를 효과적으로 흡수하기 때문에 금성의 표면온도는 약 733K(460℃)에 달하며, 태양계의 행성 가운데 표면온도가 가장 높다. 높은 온도와 함께 표면압력도 높아서 약 94기압 정도가 된다.

금성

지형

1975년 소련의 행성탐사선 베네라 9호와 10호가 전송해온 다른 두 지점에서의 근접사진들을 통해 금성에 큰 자갈 크기의 바위로 뒤덮인 평원이 있음을 밝혀냈다. 베네라 9호가 착륙한 곳의 바위는 울퉁불퉁하고 날카로운 반면, 베네라 10호가 착륙한 곳의 바위는 침식작용을 나타내는 평평하고 둥근 형태이다. 더욱이 미국 과학자들이 레이더를 통해 만든 금성의 전체 표면지도는 충돌구덩이를 연상시키는 거대한 원형구조, 긴 지구(地溝 trough)나 협곡, 순상화산, 산맥 등과 같은 평탄하지 않은 지형을 보여주고 있다. 영국의 물리학자 맥스웰의 이름이 붙은 가장 높은 산의 높이는 행성의 평균표면에서 11㎞이다(→ 맥스웰 산). 이 산은 아마도 화산활동에 의한 것으로 생각되는데, 금성이 아직도 활발한 화산활동을 하고 있음을 나타내는 간접적인 증거가 된다. 전반적으로 볼 때 금성의 지형이 지구표면을 형성한 것과 같은 판구조 활동을 한 흔적은 없으나 불충분한 자료 때문에 확실한 결론은 내릴 수가 없다.

공전과 자전

금성은 평균 1억 750만㎞의 거리에서 태양 주위를 공전하며, 궤도는 거의 원형에 가깝다. 또한 태양 주위를 돌 때 달처럼 위상이 변하며, 공전주기는 225일이고 위상주기는 584일이다.다른 대부분의 행성들과는 달리 금성은 243일을 주기로 동에서 서로 천천히 역자전한다. 자전축은 태양 주위를 도는 금성의 궤도면에 대해 겨우 3° 정도 기울어져 있어 계절변화가 매우 작음을 알 수 있으며, 실제로 현재까지 아무런 계절변화도 관측되지 않았다.

순환

태양열과 느린 자전 때문에 열대지방의 공기가 상승하여 극지방으로 느리게 이동하고 그곳에서 하강하는 대기순환을 갖는다. 빠르게 자전하는 지구에서 이런 단순한 형태의 대기순환이 일어난다면 그것은 매우 불안정할 것이다. 금성에서도 극지방에서는 매우 불안정한 이 상태가 강한 파동의 형태로 나타나 단순한 형태의 대기순환을 바꾸게 된다. 또한 대기의 자전속도는 표면에서 고도가 높을수록 커져서, 구름층에 있는 어떤 형체가 금성의 적도를 완전히 1바퀴 도는 데 약 4일 걸린다는 것이 관측되었다. 지구에서 관측할 수 있는 가장 뚜렷한 형체는 행성만한 크기의 파동들이 결합되어 옆으로 누워 있는 큰 'Y'자 모양을 하고 있는 것이다. 극궤도를 도는 탐사선은 구름 꼭대기에 북극을 둘러싼 매우 차가운 깃(collar) 모양의 형체가 있고, 그 내부에는 2개의 뜨거운 형체가 회전하고 있음을 발견했다.

탐사

금성 탐사는 달탐사 다음으로 자주 추진되었다. 소련은 1961년부터 1983년까지 탐사선 베네라를 16호까지 보내어 탐사를 시도했고, 13호와 14호는 표면에 착륙시키는 데 성공했다. 가혹한 대기 환경 때문에 오래 남지는 않았으나 16호의 경우 2시간까지 탐사선의 기능이 살아있었다. 1978년에는 미우주항공국(NASA)의 탐사선 파이어니어 비너스 호가 레이더 관측으로 금성 표면을 분석했다. 나사의 탐사선 마젤란은 1990년부터 1994년까지 금성 표면을 관측했고, 2006년에는 유럽우주기구의 비너스 익스프레스가, 2015년에는 일본의 아카츠키가 금성 궤도에 진입해서 표면 사진을 전송했다.