왜 금성이 가장 뜨거운 행성일까?
금성은 지구에서 가장 가까운 행성이며 태양에서 두 번째로 가장 가깝습니다. 금성은 태양에 가장 가까운 행성은 아니지만 평균 화씨 842도(섭씨 450도)로 태양계에서 가장 뜨거운 표면 온도를 가지고 있습니다. 금성의 평균 표면 온도는 수성 표면보다 더 뜨거운 납을 녹일 만큼 충분히 뜨겁습니다. 금성의 표면 온도가 태양과의 거리로만 결정된다면 금성은 수성보다 훨씬 더 차가울 것입니다. 수성은 태양으로부터 3600만 마일, 금성은 6700만 마일 떨어져 있습니다. 이상하게도 금성은 도달하는 대부분의 햇빛을 반사하는 구름으로 완전히 덮여 있습니다. 금성은 햇빛의 약 70%를 반사하며 지구의 30%보다 훨씬 높습니다. 사실, 금성이 우주로 다시 반사되는 햇빛의 양을 기준으로 금성의 표면은 지구보다 더 차가워야 합니다. 그렇다면 금성의 표면 온도가 태양계에서 가장 높은 이유는 무엇일까요까?
금성 대기
태양으로부터 금성의 거리와 그것이 반사하는 햇빛의 양은 금성의 온도를 결정하는 가장 중요한 요소가 아닙니다. 대신 금성의 대기가 얼마나 뜨거운지를 결정합니다. 금성의 대기는 지구 대기보다 90배나 밀도가 매우 높습니다. 밀도가 높은 대기는 표면 근처에 열을 가둘 수 있지만 밀도만으로는 금성의 온도를 설명할 수 없습니다. 금성이 매우 뜨거운 이유는 대기의 구성 때문입니다. 금성의 대기의 96%는 이산화탄소입니다. 지구의 대기에는 약 0.04%의 이산화탄소가 포함되어 있습니다. 이산화탄소는 들어오는 열을 가두어 지구 표면에 가깝게 유지하는 온실 가스입니다. 온실 가스인 이산화탄소는 태양의 적외선 복사를 통과시키지만 동일한 복사는 빠져나갈 수 없습니다. 대기 중 이산화탄소가 많을수록 더 많은 햇빛을 흡수합니다. 지구상의 이산화탄소 양이 안정적으로 유지되는 한 이산화탄소는 시간이 지남에 따라 일정한 온도를 유지하는데 도움이 됩니다. 약간의 온실 효과는 좋지만 금성에 관해서는 상황이 통제 불능입니다. 대기 중 많은 양의 이산화탄소로 인해 구름을 투과할 수 있는 햇빛은 표면 근처에 갇히게 됩니다. 열은 시간이 지남에 따라 점차적으로 축적됩니다. 금성은 태양계에서 표면 온도가 가장 높은 폭주 온실 효과로 알려진 현상을 경험합니다.
금성은 어떻게 이렇게 뜨거워졌나요?
금성에 대한 지질학적 증거는 금성이 항상 온실 효과를 경험한 것은 아님을 시사합니다. 사실, 금성은 수십억 년 전에 바다를 가졌을지도 모릅니다. 태양이 나이가 들수록 더 뜨거워집니다. 수십억 년 전 태양은 오늘날보다 더 추웠습니다. 금성이 태양의 거주 가능 구역 내에서 공전하던 때가 있었습니다. 태양이 뜨거워지면 금성도 뜨거워집니다. 시간이 흐르면서 바다는 끓었습니다. 바다는 탄소 흡수원으로 많은 양의 이산화탄소를 흡수할 수 있습니다. 바다가 사라진 금성은 또한 가장 큰 탄소 흡수원 중 하나를 잃었습니다. 지표면에서 물이 사라지면 이산화탄소를 암석에 저장하기가 더 어려워집니다. 금성은 또한 대기 중 이산화탄소를 증가시키는 수많은 화산 폭발을 경험했습니다. 탄소 흡수원의 손실은 금성 대기의 이산화탄소 양이 오늘날 우리가 보는 행성을 형성하기 위해 증가했음을 의미합니다.
