[데일리비즈온 심재율 전문기자] 금성을 '비너스'라고 아무리 예쁜 이름을 붙인다고 해도 이름만 아름다울 뿐 금성은 지옥 같은 곳이다. 이 행성은 태양계에서 가장 뜨거운 행성으로, 납을 녹일 만큼 뜨거운 대기 온도를 가지고 있다.

공기는 주로 이산화탄소 및 황산 비구름으로 구성되어 있다. 그럼에도 불구하고 과학자들은 금성이 한때는 훨씬 다른 장소였다는 가설을 세웠다. 금성의 표면은 더 시원한 대기와 액체 상태의 바다였다.

불행하게도, 이 모든 것이 수십억 년 전에 비너스가 엄청난 온실 효과를 경험하면서, 오늘날 우리가 알고 있는 지옥의 세계로 풍경을 바꾸면서 바뀌었다.

NASA가 후원하는 국제 과학자들의 연구에 따르면, 금성이 애초에 이러한 변화를 경험하게 된 것은 사실 이 바다의 존재였을지도 모른다.

극도로 더운 것 외에도, 금성은 낮이나 밤 혹은 일 년 동안 온도의 변화를 거의 경험하지 못한다. 이는 극도의 밀도가 높은 대기(지구 대기의 93배 압력)와 행성의 느린 자전 때문인 것으로 풀이된다.

지구가 23시간 56분 4초의 비교적 빠른 자전주기를 가진데 비해서 금성은 자전주기가 약 243일이나 된다.

금성이 지구와 다른 대부분의 행성들의 반대 방향으로 회전한다는 것도 주목할 만하다. 이 힘겹게 느린 자전, 행성의 두꺼운 단열 대기와 낮은 대기에서 바람에 의한 열 전달 사이에 금성 표면의 온도는 평균 462°C에서 크게 벗어나지 않는다.

한동안 천문학자들은 금성이 지구와 같은 방향으로 더 빨리 회전했을지도 모른다고 의심해왔는데, 금성은 표면에서 액체 상태의 대양을 지탱할 수 있는 중요한 요소가 되었을 것이다. 이것을 변화시킨 원인에 대해서는, 대규모의 충격이 금성의 회전을 둔화시키고 심지어 그것을 역전시켰다는 것이 일반론이다.
 

이름만 아름다운 금성의 앞면과 뒷면 / 픽사베이
이름만 아름다운 금성의 앞면과 뒷면(사진=픽사베이)

최근 천체물리학 저널 레터에 등장한 그들의 연구를 위해 영국 방고르 대학(Bangor University)의 마티아스 그린(Mattias Green)이 이끄는 연구팀은 NASA와 워싱턴 대학의 동료들과 함께 초기 금성에 바다가 있었을 가능성을 시험했다.

간단히 말해서 조수는 조수와 해저 사이에서 발생하는 마찰 때문에 행성의 회전에 제동을 주는 역할을 한다.

지구에서는 이 효과가 100만 년마다 하루의 길이를 약 20초씩 바꾼다. 초기 해양이 금성에 얼마나 많은 브레이크를 걸 수 있는지를 정량화하기 위해 그린과 그의 동료들은 전용 숫자 조력 모델을 사용하여 일련의 시뮬레이션을 실시했다.

연구팀은 243일부터 64일까지의 지구일 동안 다양한 깊이와 회전기간을 가진 바다와 함께 금성이 어떻게 될지를 시뮬레이션 했다. 그리고 나서 그들은 각각에서 발생하는 조력 소산율과 관련 조력 토크를 계산했다. 그들이 발견한 것은 바다의 조수는 초기 자전 속도에 따라 백만 년마다 최대 72개의 지구까지 속도를 늦추기에 충분했을 것이라는 것이다.

이는 조석 브레이크가 금성의 회전을 단 1천만년에서 5천만 년 만에 늦추었을 수 있음을 시사한다. 금성의 바다가 태양을 향하는 쪽에서 증발하게 하고 온실효과가 폭발하게 한 것은 이 감소된 회전율이었기 때문에, 이 해일은 (지질학적 관점에서) 상당히 짧은 기간 동안 금성의 거주성을 사실상 빼앗았다.

금성이 왜 그렇게 돌아가는지에 대한 대체적인 설명을 제공하는 것 외에도, 이 연구는 금성의 가장 깊은 미스터리 중 몇 가지에 대한 해답을 찾는데 큰 도움이 될 수 있는 의미를 지니고 있다. 그린은 “이번 연구는 바다가 몇 억 년 동안만 존재한다고 해도, 행성의 회전을 개조하는 것이 얼마나 중요한지, 그리고 그 조수가 행성을 거주할 수 있게 만드는 데 얼마나 중요한지를 보여준다."

지구의 크기와 비교해 본 금성 / 픽사베이
지구의 크기와 비교해 본 금성(사진=픽사베이)

즉, 조석제동이 금성이 생명을 아주 잘 지탱할 수 있는 해양으로 뒤덮인 세계로부터 아무것도 살아남을 수 없는 뜨겁고 지옥 같은 환경으로 간 이유일 것이다. 이러한 발견은 이미 많은 금성 같은 세계가 발견된 극외 행성의 연구에도 시사하는 바가 있을 수 있다.

따라서 천문학자들은 항성 거주 가능 구역의 안쪽 가장자리 근처에 위치한 외계행성들이 그들의 바다가 그들을 느리게 한 결과인 유사한 회전 기간을 가지고 있다고 어느 정도 확신할 수 있었다.

아마도, 아마도, 이 연구는 또한 금성을 수십억 년 전 모습, 즉 금성을 변형하는 것에 대한 미래의 노력을 알리는 데 도움을 줄 수 있을 것이다.

행성의 자전 속도를 높임으로써, 우리는 행성의 온실 효과를 현저하게 줄일 수 있을 것이다. 그런 다음 수소를 수소로 주입하여 대기 중 이산화탄소의 짙은 구름을 물(그리고 흑연)으로 바꾸면 금성은 바다를 되찾을 것이고 인간은 살아갈 또 다른 행성을 갖게 될 것이다!

그러나 물론 새로운 주민들은 지구가 다시 지옥으로 변하는 것을 막기 위해 조수를 주의 깊게 감시해야 할 것이다.

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