태양에 가깝다고 더 뜨거운 건 아니에요
수성은 태양에서 첫 번째 행성이고 금성은 두 번째라서, 수성이 가장 뜨거울 거라고 생각하기 쉬워요. 하지만 수성에는 대기가 없어요. 낮에는 암석이 약 +430 °C까지 달아오르고, 밤에는 약 -170 °C까지 식죠. 열이 햇빛과 함께 들어왔다가 곧바로 다시 빠져나가요.
금성은 달라요. 낮에도 밤에도, 산 정상에서도 약 +460 °C예요. 납이라면 녹아버릴 온도죠. 금성은 천천히 자전해서 밤이 지구 시간으로 약 2개월 동안 이어지지만, 그동안에도 표면은 거의 식지 않아요.
태양에 거의 2배나 더 가깝고 대기가 없어요. 낮에는 약 +430 °C, 밤에는 약 -170 °C로 열이 곧바로 빠져나가요.
태양에서 더 멀고 대기가 빽빽해요. 밤낮없이 약 +460 °C이며, 낮과 밤의 차이도 거의 없어요.
금성의 대기는 빛은 통과시키지만 열은 가둬요
금성 전체는 황산 구름으로 뒤덮여 있어요. 이 구름은 햇빛의 약 4분의 3을 우주로 반사해요. 지구는 약 3분의 1, 수성은 약 10분의 1을 반사하죠. 금성 표면에 도달하는 빛은 지구 표면에 도달하는 양보다도 적으니, 햇빛만으로는 이 열기를 설명할 수 없어요.
아래까지 뚫고 내려온 빛이 암석을 데워요. 암석은 열을 가시광선이 아니라 적외선 복사로 내보내는데, 이산화탄소가 적외선을 열심히 흡수하죠. 게다가 대기가 아주 두꺼워요. 표면의 압력은 지구의 약 92배로, 수심 900m의 물속에 있는 것과 비슷해요. 복사 에너지는 이 두꺼운 대기층에 갇히고, 아주 적은 양만 밖으로 빠져나가요.
온실 효과가 없고 구름이 같은 양의 빛을 반사한다면, 표면 온도는 약 -40 °C에 머물 거예요. 그 온도와 실제 온도인 +460 °C 사이의 차이는 모두 이산화탄소가 만들어내요. 지구에도 온실 효과는 있고, 온도를 약 33도 높여요. 차이는 현상의 유무가 아니라 규모예요. 그리고 열기는 지표면 가까이에 머물러요. 위로 올라갈수록 압력이 낮아지고 더 서늘해지죠.
금성에는 왜 이산화탄소가 그렇게 많을까
금성에 있는 탄소의 양은 지구와 비슷해요. 다만 다른 곳에 있을 뿐이죠. 지구에서는 거의 모든 탄소가 석회암에 묶여 있어요. 수백만 년 동안 비와 바다가 탄소를 대기에서 암석으로 옮겨왔거든요. 이 탄소를 전부 다시 풀어놓으면 지구에도 금성과 비슷한 대기가 생길 거예요.
금성에서는 이 과정이 끊겼어요. 금성에도 한때 물이 있었던 것으로 여겨져요. 수증기도 온실 기체라서, 더 뜨거워질수록 더 많이 증발했죠. 높은 곳에서는 햇빛이 물 분자를 쪼갰고, 가벼운 수소는 우주로 빠져나갔어요. 물은 영원히 사라졌고, 이산화탄소를 묶어둘 방법도 없어졌죠. 금성에 실제 바다가 있었는지, 아니면 습한 대기만 있었는지는 천문학자들이 아직도 논쟁 중이에요.
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출처
- 온도, 압력, 대기 구성: 미국항공우주국 행성 자료표. 물을 잃었다는 가설은 파이오니어-비너스와 비너스 익스프레스 탐사선이 측정한 수소와 중수소의 비율에 근거해요