금성(Venus)

금성(Venus)

금성은 태양에서 두 번째 행성입니다. 그것은 태양계의 모든 암석체 중 가장 두꺼운 대기를 가진 암석 행성이며, 그 궤도에 인접한 지구에 가까운 질량과 크기를 가진 유일한 행성입니다. (지구 궤도 안쪽에서) 저궤도를 돌면 지구 하늘에는 항상 아침의 별 또는 저녁의 별로서 태양에 가까운 상태로 나타납니다. 이는 수성에도 해당되지만 금성은 지구 하늘에서 달과 태양에 이어 세 번째로 밝은 천체이기 때문에 지구의 어떤 항성보다도 밝게 보입니다. 지구 하늘에 이처럼 두드러진 출현을 가진 금성은 문화와 천문학 모두에서 인간에게 공통적이고 중요한 물체입니다.금성은 유도 자기권이 약함에도 불구하고 특히 이산화탄소를 중심으로 두꺼운 대기를 유지하여 지구 전체의 황산운 커버와 함께 극단적인 온실효과를 만들어냅니다. 이 때문에 대기는 해저에서 평균기온 737K(464℃; 867 F)로 해수면의 92배의 파쇄압력에 달해 대기를 초임계유체로 바꾸지만 50km(30mi)의 흐린 고도에서는 지구와 같은 수준이다. 금성의 생명체에게 바람직한 조건은 그 구름층에서 특정되고 있지만, 최근 연구에서는 시사적이긴 하지만 설득력 있는 증거는 발견되지 않았습니다. 금성의 역사 초기에는 물은 바다를 형성하기에 충분한 양이 있었을지도 모릅니다.온실효과가 폭포처럼 되고 나서 태양풍에 의해 우주로 가져갔을 때 물은 아마 증발했을 것입니다.내부적으로 금성은 코어, 맨틀, 지각으로 구성되어 있다고 생각되며 후자는 활발한 화산 활동을 통해 내부의 열을 방출하여 판텍트닉스 대신 큰 표면을 형성합니다. 금성에는 수성과 같은 위성이 없습니다. 반대 방향으로 회전합니다(천왕성처럼). 대기의 강한 흐름과 끌림에 의해 감속된 후 지구 243일 만에 항성에 대한 항성의 회전을 완료합니다. 따라서 태양년이 224.7지구일인 궤도보다 느리게 회전합니다.이것은 태양일이 117 지구일인 것에 있어서 역행 회전과 함께 일어납니다.금성과 지구는 1.6년의 동기 주기로 서로 접근합니다. 다른 어떤 행성보다도 낮은 결합으로 접근하면서도 가장 가까운 2개의 행성 궤도를 가지고 있기 때문에, 그것들은 평균적으로 다른 어떤 행성보다 수성에 가깝게 머무르고 수성은 더 중심적인 궤도에서 더 가까운 위치로 돌아가는 경우가 많습니다.금성과 지구 사이에는 다른 어떤 행성보다도 낮은 중력 잠재력 차이가 있습니다. 이를 통해 금성은 행성 간 비행을 위한 가장 접근하기 쉬운 목적지이자 매력적인 중력 보조 수단이 될 수 있었습니다. 1961년 금성은 인류 역사상 첫 행성간 비행의 표적이 되었고, 이후 많은 필수 행성간 비행이 이루어졌으며 1970년 금성의 불온한 표면 상태가 다른 행성에 처음 연착륙했음을 확인했습니다. 금성은 인간이 사는 곳으로서 초기 SF에서는 인기 있는 주제였습니다. 실제 제안에서는 승무원을 특히 비행기로 보내 화성 미션의 중력 어시스트로 사용하거나 대기 중에 들어가 태양계 어느 곳보다 방사선이나 중력을 포함한 지구 표면에 가장 필적하는 조건으로 고도로 부유하는 것이 제안되었습니다. 현재 로봇 탐사기는 연구 중이며 금성 연구를 위해 파견될 예정입니다. 특히 온실효과에 관한 중요한 지식을 제공하고 지구온난화에 관한 예측을 전하고 있습니다.

금성의 대기와 기후

금성의 대기와 기후는 타 행성과 많이 다릅니다. 금성은 96.5%의 이산화탄소와 3.5%의 질소로 구성되어 있으며, 둘 다 행성 표면에 초임계 유체로 존재합니다.그리고 이산화황을 포함한 다른 가스의 흔적이 있습니다. 그 대기의 질량은 지구의 92배인데 반해, 그 표면의 압력은 지구의 약 93배이며, 이는 거의 1km(5도8mi) 깊이에 해당합니다. 표면 밀도는 65kg/m3(4.1파운드/입방피트)로 해수면 293K(20℃; 68 F)로 물의 6.5% 또는 지구 대기의 50배 밀도다. 이산화탄소가 풍부한 대기는 태양계에서 가장 강한 온실효과를 만들어 적어도 735K(462℃; 864 F)의 표면온도를 만들어냅니다. 이에 따라 금성의 표면은 수성보다 뜨거워져 최저 표면 온도는 53K(-220℃; -364 F)이며, 최대 표면 온도는 700K(427℃; 801 F)다.금성은 태양으로부터의 거리의 거의 2배 가까이 떨어져 있음에도 불구하고 수성 태양광 조사량의 25%밖에 받지 않습니다. 그 폭주하는 온실 효과 때문에 금성은 칼 세이건과 같은 과학자들에 의해 지구 기후 변화와 관련된 경고 및 연구 대상으로 특정되고 있습니다. 금성의 대기는 지구의 대기에 비해 원시적인 희가스가 풍부합니다. 이 풍요로움은 진화에 있어서 지구로부터의 초기 분기를 보여줍니다. 이 농축을 설명하기 위해 비정상적으로 큰 혜성 충돌[40] 또는 태양 성운으로부터의 보다 거대한 일차 대기 부착이 제안되었습니다. 그러나 대기 중에는 맨틀 탈가스의 대용 물질인 방사성 아르곤이 고갈되고 있어 주요 마그마티즘의 조기 정지를 시사하고 있습니다. 수십억 년 전 연구에 따르면 금성의 대기는 초기 지구를 둘러싼 대기와 훨씬 비슷했을 가능성이 있으며 지표에는 대량의 액체수가 존재했을 가능성이 있습니다. 6억 년에서 수십억 년의 기간을 거치면서 태양의 광도 상승에 따른 태양의 강제력과 아마도 대규모 화산 재부상이 원수와 현재 대기 증발을 일으켰습니다.대기 중에 임계 수준의 온실가스(물 포함)가 추가되면 폭주하는 온실효과가 발생했습니다. 금성의 표면 상태는 이 사건 이전에 형성된 지구와 같은 생명체에게는 더 이상 호의적이지 않지만 태양계에서 가장 대기 상태가 지구와 비슷한 지표로부터 50km(30mi) 상의 금성의 상층운층에 생명체가 존재할 가능성에 대해서는 추측이 있다, 온도는 303~353K(30~80℃; 86~176 F)이며 압력과 방사선은 지구 표면과 거의 같지만 산성 구름과 이산화탄소 공기가 있습니다. 금성의 대기 중에서 비생물 생산 경로가 알려지지 않은 포스핀의 흡수선을 추정적으로 검출한 결과 2020년 9월에는 대기 중에 현재 존재하는 생명체가 존재할 가능성이 있다고 추측되었습니다.후의 연구에서는 포스핀으로 해석된 분광 신호를 이산화황으로 돌려보냈습니다.대기 중 고도에 따른 온도와 압력의 변화입니다. 저기압의 열관성과 바람에 의한 열전달은 금성의 자전이 느림에도 불구하고 금성 표면의 온도가 태양에 면하고 태양에 면하지 않는 두 반구 사이에서 크게 다르지 않음을 의미합니다. 지표의 바람은 속도가 느리고 시속 수㎞로 이동하는데 지표의 대기밀도가 높기 때문에 장애물에 상당한 힘을 가해 지표를 가로질러 먼지나 조약돌을 운반합니다. 이것만으로는 열이나 압력, 산소 부족이 없어도 인간은 걷기가 어려워집니다.농밀한 CO2층 위에는 황산을 주성분으로 하는 두꺼운 구름이 있어 이산화황과 물에 의한 화학반응에 의해 황산 수화물이 생성됩니다. 게다가 구름은 약 1%의 염화 제2철로 구성되어 있습니다. 클라우드 입자의 다른 가능한 구성 요소는 황산 제2철, 염화알루미늄 및 무수인산이다. 다른 수준의 구름은 조성과 입도 분포가 다릅니다. 이 구름들은 지구상의 두꺼운 구름과 마찬가지로 태양광의 약 70%를 반사하여 우주로 돌아온다. 이들은 행성 전체를 덮고 있기 때문에 금성 표면을 시각적으로 관찰할 수 없습니다. 영구적인 구름덮개는 금성이 지구에서 태양에 가깝다고는 하지만 지상에서는 태양광을 적게 받는 것을 의미하며, 수신한 태양광의 불과 10%만이 지표에 도달할 뿐이다. 그 결과 14,000룩스 표면에서 평균적인 낮 조도를 얻을 수 있어 '구름 낀 낮'과 동등하다. 구름 꼭대기에 있는 풍속 300km/h(185mph)의 강풍은 지구의 약 45일마다 금성을 돈다.금성의 바람은 그 회전속도의 최대 60배로 이동하는 반면 지구에서 가장 빠른 바람은 10~20%의 회전속도에 불과합니다. 금성의 표면은 사실상 등온이며, 두 개의 반구간뿐만 아니라 적도와 극 사이에서도 일정한 온도를 유지하고 있습니다. 금성의 미세한 축방향 경사(지구상의 23도에 비해 3도미만)도 계절적인 온도 변화를 최소화합니다.고도는 금성의 온도에 영향을 미치는 몇 안 되는 요인 중 하나다. 따라서 금성의 최고점인 맥스웰 몬테스는 금성에서 가장 시원한 지점이며 온도는 약 655K (380℃; 715F), 기압은 약 4.5MPa(45bar)다.1995년 마젤란 우주선은 가장 높은 봉우리 정상에 반사율이 높은 물질인 '금성의 눈'을 형상화했는데, 이는 눈보라와 흡사했습니다. 이 물질은 훨씬 높은 온도이긴 하지만 눈과 비슷한 과정에서 형성되었을 가능성이 있습니다. 표면에 응결하기에는 휘발성이 너무 강해서 기체 형태로 상승하여 더 차갑고 침전될 수 있습니다. 이 물질의 동정은 확실하게 알려져 있지 않지만 원소 테를루에서 황화연까지 다양한 추측이 이루어지고 있습니다. 금성에는 그런 계절이 없지만 2019년 천문학자들은 대기에 의한 태양광 흡수의 주기적인 변화를 특정했습니다.이것은 아마도 상부 구름에 부유하고 있는 불투명한 흡수 입자에 의해 야기될 수 있습니다. 이 변화는 금성의 존풍 속도에 관측된 변화를 일으켜 태양의 11년 태양 흑점 주기에 맞춰 상승 및 하강하는 것으로 보입니다. 금성 대기 중에 천둥이 존재하는 것은 소련의 베네라 탐사선에 의해 최초 폭발이 검출된 이래 논란이 되고 있습니다. 2006-07년 금성 익스프레스는 번개의 사인인 휘슬러 모드파를 명확하게 검출했습니다. 그러한 간헐적인 출현은 기상 활동과 관련된 패턴을 나타냅니다. 이러한 측정에 따르면 번개의 속도는 지구상의 적어도 절반이지만, 다른 기기들은 번개를 전혀 검출하지 않았습니다.천둥의 기원은 불분명하지만 구름이나 금성 화산에서 유래했을 가능성이 있습니다. 2007년 금성 익스프레스는 남극에 거대한 이중 대기극 소용돌이가 존재한다는 것을 발견했습니다. Venus Express는 2011년 금성 대기 중에 오존층이 존재한다는 것을 발견했습니다. 2013년 1월 29일, ESA 과학자들은 금성의 전리층이 "같은 조건 하에서 혜성으로부터 흘러나오는 이온 테일을 보았다"와 같은 방법으로 밖으로 흐른다고 보고했습니다. 2015년 12월에는, 2016년 4월과 5월에는 일본의 아카츠키 미션에 임하는 연구자들이 금성의 대기 중에서 활 모양을 관측했습니다. 이것은 아마도 태양계에서 최대의 정지 중력파가 존재한다는 직접적인 증거로 여겨졌습니다.

금성의 지표면

금성 지표면은 20세기에 행성 과학에 의해 그 비밀의 일부가 밝혀지기 전까지 추측의 대상이었습니다. 1975년과 1982년 베네라 상륙자들은 퇴적물이나 비교적 각진 바위로 덮인 표면의 이미지를 반환했습니다.표면은 1990-91년에 마젤란에 의해 상세하게 지도화되었습니다. 지면은 광범위한 화산 활동의 증거를 나타내고, 대기 중의 유황은 최근 분화가 있었음을 나타내고 있을지도 모릅니다. 금성 표면의 약 80%는 매끄러운 화산성 평야로 덮여 있고 70%는 주름진 능선이 있으며 10%는 매끄럽거나 소엽적인 평야로 이루어져 있습니다.두 개의 고지 대륙이 그 표면적의 나머지를 구성하고 있으며, 하나는 북반구와 적도 바로 남쪽에 위치하고 있습니다. 북대륙은 바빌로니아 사랑의 여신 이슈타르의 이름을 따서 이슈타르테라라고 불리며 호주만 한 크기입니다. 금성에서 가장 높은 산인 맥스웰 몬테스는 이슈타르 테라에 있습니다. 그 피크는 금성의 평균 표면 표고보다 11km(7mi) 높습니다.남부 대륙은 그리스 신화의 사랑의 여신 아프로디테 테라의 이름을 따서 아프로디테 테라라고 불리며, 두 고지 중 남미와 거의 같은 크기로 큽니다. 골절과 단층 네트워크는 이 영역의 대부분을 커버하고 있습니다. 눈에 보이는 칼데라 중 어느 하나에 부수되는 용암류의 증거가 없다는 것은 수수께끼로 남아 있습니다. 이 행성에는 충돌 분화구가 거의 없으며 지표는 3억~6억 년 전의 비교적 젊다는 것을 보여줍니다. 금성은 암석 행성에서 흔히 볼 수 있는 충돌 분화구, 산, 계곡 외에도 몇 가지 독특한 표면 특징을 가지고 있습니다. 이들 중에는 '파라'라고 불리는 평평한 꼭대기 화산의 특징이 있습니다.이는 팬케이크처럼 보이며 크기는 지름 20~50km(12~31mi), 높이 100~1,000m(330~3280ft)다.방사형 별모양 파괴계는 '너구리'라고 불리며 거미줄과 비슷한 방사형 및 동심원상 파괴를 가진 'arachnoids'로 알려져 있으며, 또한 '콘테'는 때로는 움푹 패인 원형 골절환입니다. 이 특징들은 화산 기원입니다. 금성(金星)의 표면적 특징 대부분은 역사적 및 신화적인 여성의 이름을 따서 지어졌습니다.예외로는 제임스 클라크 맥스웰의 이름을 딴 맥스웰 몬테스와 고지 알파레지오, 베타레지오, 오브다 레지오가 있다. 마지막 세 가지 특징은 현재 시스템이 행성 명명법을 감독하는 기관인 국제 천문학 연합에 의해 채택되기 전에 명명되었습니다.금성의 물리적 특징의 경도는 그 자오선에 대해 표현되어 있습니다. 원래 자오선은 알파레지오 남쪽에 위치한 타원형 특징 이브의 중심에 있는 레이더 휘점을 통과했습니다.베네라 미션이 완료된 후 세도나 플라니티아의 크레이터 아리아드네 중앙봉을 통과하도록 자오선이 재정의되었습니다. 지층학적으로 가장 오래된 테셀라 지형은 금성 익스프레스와 마젤란에 의해 측정된 주위의 현무암 평야보다 일관되게 열방사율이 낮으며, 이는 다른 아마도 더 페르시컬한 광물 집합체임을 보여줍니다. 대량의 피질 지각을 생성하는 메커니즘에는 보통 수해와 판텍트닉스가 필요한데, 이는 초기 금성에 어떤 시점에서 큰 수체가 존재했음을 의미합니다. 그러나 테세라 지형의 성질은 결코 확실하지 않습니다. 금성 표면의 대부분은 화산 활동에 의해 형성된 것 같습니다. 금성에는 지구의 몇 배에 달하는 화산이 있고 지름 100km(60마일) 이상인 167개의 큰 화산이 있습니다. 지구상에서 이 크기의 화산 복합체는 하와이 섬뿐입니다.154 금성에 있는 85,000개 이상의 화산이 확인되어 지도화되었습니다.이는 금성이 지구보다 화산 활동이 활발해서가 아니라 지각이 오래되어 같은 침식 과정을 받지 않기 때문입니다. 지구의 해양 지각은 지각판 경계에서 침침에 의해 끊임없이 재활용되며 평균 연령은 약 1억 년입니다. 한편 금성 표면은 3억~6억 년으로 추정되고 있습니다. 몇 가지 증거는 금성에서 진행 중인 화산 활동을 보여줍니다. 대기 중 이산화황 농도는 1978년부터 1986년까지 10배로 떨어졌다가 2006년에 급증하여 다시 10배로 감소했습니다.이것은 대규모 화산 폭발에 의해 여러 번 레벨이 상승했다는 것을 의미할지도 모릅니다. 금성의 천둥(이하 논의됨)은 화산활동(즉 화산성 번개)에서 발생할 수 있음을 시사하고 있습니다. 2020년 1월 천문학자들은 금성이 현재 화산 활동을 하고 있음을 시사하는 증거를 보고했습니다.구체적으로는 행성 표면에서 바로 풍화되는 화산 생성물인 올리빈의 발견입니다. 2008년과 2009년에 Venus Express는 쉴드 화산 Maat Mons 근처 Ganis Chasma 내의 4개의 일시적인 국소 적외선 핫스팟을 관측했습니다. 3개의 스폿은 연속된 1개 이상의 궤도에서 관측되었습니다. 이 장소들은 화산 폭발에 의해 새롭게 방출된 용암을 나타내는 것으로 생각됩니다. 실제 온도는 핫스팟의 크기를 측정할 수 없었기 때문에 불분명하지만 표준 온도 740 K (467 F)에 대해 800 - 1,100 K (527 - 827 C; 980 - 1,520 F)의 범위에 있었을 가능성이 높습니다.2023년 과학자들은 마젤란 궤도 비행사에 의해 촬영된 마아트몬스 지역의 지형 이미지를 재조사했습니다. 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 8개월 간격으로 지형이 변화했다고 판단하고 활화산이 원인이라고 결론 내렸습니다. 금성에 있는 거의 1000개의 충돌 크레이터가 그 표면에 균등하게 분포하고 있습니다. 지구나 달과 같은 다른 크레이터가 달린 천체에서 크레이터는 다양한 열화 상태를 나타내고 있습니다. 달에서는 열화는 그 후의 충격에 의해 일어나지만 지구에서는 바람과 비의 침식에 의해 일어납니다. 금성에서는 크레이터의 약 85%가 완전한 상태에 있습니다. 크레이터의 수는 보존상태가 양호한 것과 동시에 3억~6억년 전에 지구적 규모로 재림하는 이벤트를 경험했음을 보여줍니다. 지구의 지각은 연속적으로 움직이고 있는 반면 금성은 그러한 과정을 지속할 수 없다고 생각됩니다. 맨틀에서 열을 발산하는 판텍트닉스가 없다면 금성은 대신 맨틀 온도가 상승해 지각을 약화시키는 임계 수준에 도달할 때까지 주기적인 과정을 거치게 됩니다. 그 후 약 1억 년의 기간에 걸쳐 지각을 완전히 재활용하여 거대한 규모로 수몰이 일어납니다. 금성의 크레이터는 지름3~280km (2~174mi). 3km 미만의 크레이터는 없습니다. 왜냐하면 고밀도의 대기가 들어오는 물체에 영향을 주기 때문입니다. 특정 운동 에너지 미만의 물체는 대기에 의해 매우 느려져 충격 크레이터를 생성하지 않습니다.직경 50m(160ft) 미만의 입사 발사체는 지상에 도달하기 전에 대기 중에서 파편화되어 연소합니다. 반사 지진학으로부터의 데이터나 관성 모멘트 지식이 없으면 금성의 내부 구조와 지구 화학에 대한 직접적인 정보는 거의 얻을 수 없습니다.금성과 지구의 크기와 밀도의 유사성은 그것들이 코어, 맨틀, 지각이라는 비슷한 내부 구조를 공유하고 있음을 시사합니다.