새로운 발견에 따르면 금성에는 생명체에 필요한 조건인 바다가 없었습니다.

열적외선으로 빛나는 금성의 밤을 보여주는 이 이미지는 일본 아카츠키 우주선이 촬영한 것이다. 크레딧: JAXA / ISAS / DARTS / Damia Bouic

UNIGE와 NCCR PlanetS가 이끄는 천체 물리학은 과거를 조사하고 있습니다. 금성 우리의 자매 행성인 지구에 바다가 있는지 알아보기 위해.

금성은 지구의 사악한 쌍둥이로 간주 될 수 있습니다. 언뜻보기에 그것은 우리의 고향 행성과 비슷한 질량과 크기를 가지고 있으며 유사하게 대부분 암석 물질로 만들어졌으며 약간의 물을 보유하고 대기를 가지고 있습니다. 그러나 자세히 살펴보면 금성의 두꺼운 이산화탄소 대기, 최대 표면 온도와 압력, 황과 같은 놀라운 차이점을 알 수 있습니다. 시큼한 구름은 실제로 지구상의 생명체에 필요한 조건과 극명한 대조를 이룹니다. 그러나 항상 그런 것은 아닙니다.

이전 연구에 따르면 금성은 과거에 액체 상태의 바다가 있어 더 호의적인 장소였을 수 있습니다. 스위스 제네바 대학(UNIGE)과 국립 연구 효율 센터(NCCR) PlanetS가 이끄는 천체 물리학자 팀이 우리 행성의 쌍둥이가 실제로 더 온화한 기간을 거치는지 조사했습니다. 결과는 저널에 게재 성질, 그렇지 않음을 나타냅니다.

금성의 초기 표면과 대기

40억 년 전 초기 금성의 표면과 대기에 대한 예술가의 견해. 전경에는 바다가 하늘로 완전히 증발하는 것을 보고 놀란 신비한 탐험가가 있습니다. 크레딧: © 만주

금성은 최근 천체 물리학자들에게 중요한 연구 주제가 되었습니다. ESA 및 나사 올해 나는 앞으로 10년 동안 태양에 가장 가까운 두 번째 행성에 최소 3개의 우주 탐사 임무를 보내기로 결정했습니다. 이 임무가 답하고자 하는 주요 질문 중 하나는 금성이 초기 바다를 호스팅했는지 여부입니다. UNIGE 과학부 천문학과 연구원이자 NCCR PlanetS 회원인 Martin Turbet이 이끄는 천체 물리학자들은 지구에서 사용할 수 있는 도구를 사용하여 이 질문에 답하려고 시도했습니다.

“우리는 40억 년 전 행성의 표면이 아직 녹고 있던 지구와 금성의 진화 초기에 기후를 시뮬레이션했습니다.”라고 Martin Turbet은 설명합니다. ” 수반되는 고온은 모든 물이 거대한 압력솥에서와 같이 증기 형태로 존재한다는 것을 의미합니다.”

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연구팀은 과학자들이 지구의 현재 기후와 미래의 진화를 시뮬레이션하는 데 사용하는 것과 유사한 복잡한 3D 대기 모델을 사용하여 두 행성의 대기가 시간이 지남에 따라 어떻게 진화했는지와 그 과정에서 바다가 형성될 수 있는지를 연구했습니다.

“우리의 시뮬레이션 덕분에 우리는 기후 조건이 금성의 대기에서 수증기가 응축되는 것을 허용하지 않는다는 것을 보여줄 수 있었습니다.”라고 Martin Turbet은 말합니다. 이것은 온도가 대기 중의 물이 표면에 떨어질 수 있는 빗방울을 형성할 만큼 충분히 떨어지지 않았음을 의미합니다. 그 대신 물은 대기 중에 기체로 남아 있었고 바다는 결코 형성되지 않았습니다. “이에 대한 주된 이유 중 하나는 행성의 밤 쪽에 우선적으로 형성되는 구름입니다. 이 구름은 금성이 이전에 생각했던 것만큼 빨리 냉각되는 것을 막는 매우 강력한 온실 효과를 야기합니다.”라고 Geneva 연구원은 말합니다.

작은 차이가 큰 결과를 가져온다

놀랍게도 천체 물리학의 시뮬레이션은 지구가 금성과 같은 운명을 쉽게 겪었을 수도 있음을 보여줍니다. 지구가 태양에 조금 더 가깝거나 태양이 “젊음”에 지금처럼 밝았다면 오늘날 우리 행성은 매우 다르게 보일 것입니다. 젊은 태양의 상대적으로 약한 복사로 인해 지구는 바다를 구성하는 물이 응축될 만큼 충분히 냉각되었을 것입니다. UNIGE의 교수이자 PlaneS 회원이자 이 연구의 공동 저자인 Emeline Bolmont는 “이것은 우리가 오랫동안 ‘희미한 어린 태양의 역설’이라고 불리는 것을 보는 방식을 완전히 반영한 것입니다. 지구에 생명체가 출현하는 데 가장 큰 걸림돌이 됩니다!” 태양의 복사열이 오늘날보다 훨씬 약했다면 지구가 생명체에 적대적인 얼음 덩어리가 되었을 것이라는 주장이 있습니다. “그러나 매우 뜨거운 젊은 지구에게는 이 희미한 태양이 실제로 예상치 못한 기회였을 수 있음이 밝혀졌습니다.” 연구원이 계속합니다.

연구 공동 저자이자 UNIGE 천문학과 교수이자 NCCR PlanetS 회원인 David Ehrenreich는 “우리의 결과는 이론적 모델을 기반으로 하며 금성의 역사에 대한 질문에 답하는 데 중요한 빌딩 블록입니다.”라고 말했습니다. “하지만 우리는 우리의 컴퓨터에서 그것을 확실히 판단할 수 없을 것입니다. 금성에 대한 세 가지 미래 우주 임무의 관찰은 우리의 작업을 확인하거나 반박하기 위해 필요할 것입니다.” 이 전망은 Emlyn Polmont를 기쁘게 합니다. Emlyn Polmont는 “최근 UNIGE 과학 학부 내에 설립된 Center for Life in New Universe에서 이러한 훌륭한 질문을 해결할 수 있습니다.”라고 말했습니다.

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참조: Martin Turbet, Emeline Polmont, Guillaume Chaverot, David Ehrenreich, Jeremy Leconte 및 Emmanuel Mark의 “낮과 밤 구름 비대칭은 금성의 초기 바다를 방지하지만 지구에서는 방지하지 못합니다”, 2021년 10월 13일, 성질.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03873-w

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