과학자들이 한때 지옥 행성 금성에서 생명체가 번성했다고 생각하는 이유

오늘날 비너스를 보면 그다지 반가운 곳은 아닌 것 같습니다. 표면 온도는 오븐보다 더 뜨거우며 대기압은 해저 3,000피트 깊이에 해당하며 우리가 본 곳 어디에도 액체 상태의 물은 없습니다. 알려지다.

그러나 지난 10년 동안 과학자들은 이 "지옥 행성"이 한때 거주할 수 있었는지 궁금해하기 시작했습니다. 수십억 년 전에 금성은 여기 지구에서 우리와 다르지 않은 바다가 있는 더 시원하고 습한 곳이었을 수 있습니다.

오래 전에 금성이 생명에 순응했을 수도 있지만 어느 시점에서 무언가 크게 잘못되었습니다.

다른 이웃 행성이 생명체가 살 수 있는 데 필요한 것이 무엇이고 더 이상 존재하지 않는 이유를 알아내기 위해 우리는 우리가 금성의 역사에 대해 알고 있는 것과 아직 모르지만 곧 알게 될 것에 대해 두 명의 금성 전문가와 이야기했습니다. 배우다.

두 행성의 이야기

오늘날 두 행성이 다른 것처럼 금성과 지구는 한때 매우 유사했습니다. 두 행성은 크기가 비슷하고 태양계 초기 단계에서 유사한 물질로 형성되었습니다. 그들은 또한 물이 얼음 알갱이를 형성하는 지점인 스노우 라인이라고 하는 태양계의 경계 내에 있습니다.

몇 가지 차이점이 있습니다. 금성은 태양에 더 가깝기 때문에 더 많은 열을 받고 밀도가 낮습니다. 지구는 더 느리게 회전하지만 전반적으로 두 행성은 초기에 매우 유사한 경로를 따랐을 수 있습니다. 연령.

따라서 논쟁의 여지가 있지만 금성이 먼 과거에 물 바다를 가질 수 있었을 가능성이 있습니다. ㅏ NASA 행성 과학자들의 연구 예를 들어, 2016년에 금성의 역사적 기후 조건을 시뮬레이션하고 바다가 존재한다면 행성은 약 30억 동안 섭씨 20도에서 50도 사이의 안정적인 온도를 유지할 수 있었습니다. 연령.

그러나 이러한 모델은 물이 이미 지구에 존재해야 한다는 것을 요구했으며, 그것이 사실인지 여부는 논쟁의 여지가 있습니다.

그러나 그곳에 물이 있든 없든 과학자들은 금성이 편안하게 머물지 않았다는 데 동의합니다. 어느 시점에서 지구와 금성은 급격히 갈라졌고 금성은 폭주 온실 단계라고 불리는 단계에 들어갔습니다. 더 높은 온도로 인해 표면의 물이 증발하여 대기 중에 수증기가 형성되었고, 이는 햇빛에 의해 산소와 수소로 분리되어 우주로 사라졌습니다. 대기 중에 온실 가스가 축적되어 온도가 더욱 높아집니다. 그것이 금성이 오늘날의 지옥 같은 장소가 된 방법이라고 생각됩니다.

이러한 변화는 행성의 대기에만 영향을 미치지 않았습니다. 대기의 변화는 행성의 구조에도 영향을 미칩니다. 행성의 표면이 내부보다 더 빨리 가열되기 때문에 행성 내에서 물질의 움직임이 적습니다. 그리고 지구에서와 같이 활동적인 지각 구조는 다음과 같은 것으로 생각됩니다. 거주 가능성에 중요 기후를 안정시키기 때문입니다. 지각 활동이 적으면 지구가 물을 재활용하기가 더 어려워 잠재적 생명체에 덜 호의적일 수 있습니다.

“우리는 금성이 더 뜨거워졌다는 것을 압니다. 우리는 그것이 물을 잃었다는 것을 압니다. 그 알려진 손실은 구조를 바꿀 것입니다.”라고 Lunar And Planetary Institute의 금성 구조 전문가 Walter Kiefer는 설명했습니다. 그러나 Kiefer는 먼저 발생하여 기후 변화를 야기한 구조적 사건이 있었을 가능성도 있다고 말했습니다. "닭과 달걀의 문제입니다."

Kiefer는 행성의 과거를 볼 때 행성이 전체적으로 어떻게 작동하는지 이해할 필요가 있다고 말했습니다. “우리는 금성을 하나의 시스템으로 생각해야 합니다. 기후는 무엇을하고 있었습니까? 대기는 무엇을 하고 있었고 대기로의 가스 방출은 무엇을 하고 있었습니까? 지각 구조가 대기 진화를 주도했습니까, 아니면 대기 진화가 지각 진화를 주도했습니까? 아니면 둘 중 일부일 가능성이 더 높습니다.”

악마는 시간 척도에 있다

대해 명확하게 하는 데 도움이 됩니다. 거주 가능성에 대해 이야기할 때 의미하는 것. 거주 가능이라는 단어를 들을 때 온도에서 대기 중 산소에 이르는 방사선 양, 즉 인간이 생존하는 데 필요한 모든 요소를 ​​생각할 수 있기 때문입니다. 그러나 행성 과학 용어에서 그 단어는 훨씬 더 제한된 방식으로 사용됩니다. 순전히 표면 온도가 섭씨 0도에서 100도 사이로 물이 액체로 존재할 수 있는 행성을 가리킨다.

리버사이드에 있는 캘리포니아 대학교의 행성 거주 가능성 전문가인 Stephen Kane은 "나는 행성의 거주 가능성을 온대 지표 조건을 유지할 수 있는 능력으로 정의합니다."라고 말했습니다. "좁은 범위 내에서 의미하며 장기간에 걸쳐 표면 액체 물을 허용하는 것은 매우 좁은 범위입니다."

그것은 자기장에서 행성의 크기, 달의 존재에 이르기까지 모든 것에 영향을 받습니다. 사실, 표면 온도에 영향을 미칠 수 있는 수많은 요소가 있으며 이상적으로 거주 가능한 행성이 어떤 모습일지 쉽게 말할 수 없습니다.

그러나 조건이 완벽하고 금성이 역사상 어느 시점에서 필요한 표면 온도를 가지고 있었다고 해도 의미 있는 거주가 가능하기에는 여전히 충분하지 않을 수 있습니다. 필요한 시간 척도 때문입니다. 기본적으로 생명체와 같은 것이 출현하는 데는 아주 오랜 시간이 걸립니다.

Kane은 "거주 가능성의 핵심은 표면 액체 물에 필요한 온도를 달성하는 것이 아니라 유지하는 것"이라고 말했습니다. "그리고 그것을 유지하는 것은 정말 정말 어려운 부분입니다."

생명체가 출현하는 데 정확히 얼마나 오랫동안 안정적인 표면 온도가 필요한지, 그리고 어떻게 당신이 생각하고 있는 삶은 복잡하지만 필요한 시간 척도는 수십억 년 정도일 것입니다. 연령.

그것은 지구에서 일어났고, 표면 온도는 판 구조론과 같은 과정을 통해 유지됩니다. 그러나 우리는 솔직히 그것이 얼마나 흔한지 모릅니다. 아마도 대부분의 암석 행성은 지구와 같으며 판 구조론 또는 장기간 동안 필요한 범위의 안정적인 온도에 도달할 수 있는 기타 메커니즘을 가지고 있습니다. 또는 아마도 대부분의 암석 행성은 금성과 더 비슷하고 생명에 필요한 조건은 거의 없을 것입니다.

우리 행성은 가능성이 희박한 우주 요행일 수 있습니다.

태양계 너머의 관련성

금성의 과거 거주 가능성에 대한 불확실성을 감안할 때 우리가 관심을 가져야 하는 이유를 묻는 것이 합리적으로 보일 수 있습니다. 지구상에 생명이 출현할 수 있었던 짧은 기간이 있었다고 해도 현재 그곳에 생명체가 존재할 가능성은 매우 낮습니다. (금성의 대기에 미생물이 살고 있을 수 있다는 일부 이론이 있지만 이에 대한 증거는 뜨거운 논쟁 기껏해야.)

그러나 금성은 그 자체로만 중요한 것이 아닙니다. 그것은 또한 우리 은하계의 다른 행성을 대표합니다.

많은 행성 과학자들이 금성과 그 역사를 이해하는 데 관심을 갖는 이유는 금성이 다른 시스템의 다른 행성이 어떤 것인지에 대해 많은 것을 알려줄 수 있기 때문입니다. 우리가 그 세계를 방문하거나 가까이에서 관찰할 수는 없지만, 금성에서는 그렇게 할 수 있습니다. 외계 행성을 이해하고 싶다면, 특히 잠재적으로 거주 가능한 외계 행성을 식별하려면 먼저 뒷마당에 있는 행성을 이해해야 합니다.

“외계 행성의 조건을 추론하는 것은 정말 정말 어려울 것입니다. 정말 큰 도전입니다.”라고 Kane이 말했습니다. "그것은 추론이기 때문에 — 우리는 거기에 가지 않을 것입니다. 우리는 외계 행성의 표면에 착륙하지 않을 것입니다. — 그래서 추론은 모델에서 나옵니다.” 그리고 그 모델은 우리 태양계의 데이터를 기반으로 생성됩니다.

"우리가 태양계에 적합하지 않다면 외계 행성에 적합하지 않을 것입니다."라고 그는 말했습니다.

반면에 금성이 실제로 어떤 시점에서 거주 가능하다면 많은 수의 외계 행성이 잠재적으로 거주 가능할 수 있는 문을 열어줍니다.

케인은 "금성에 상당한 거주 가능 기간이 있었다면 꽤 심오하다고 생각한다"고 말했다. 이것은 별에서 일정 거리에 있는 암석 행성이 자연적으로 생기는 상태일 수 있습니다. 표면 액체의 가능성을 향한 경향이 있는 물 순환의 자연 피드백 루프와 함께 가을 물. "그리고 그것은 우리가 다른 곳에서 그런 종류의 조건을 기대할 수 있는지에 대해 많은 것을 말해줄 것입니다."

새로운 미션, 새로운 데이터

우리가 금성의 역사에 대해 모르는 만큼 곧 더 많은 것을 알게 될 것입니다. 로 임무의 트리오 향후 10년 안에 금성을 탐사할 예정이라면 우리는 행성의 대기와 지형에 대한 새로운 측정치를 얻게 될 것이며 이는 금성의 역사에 대해 알려줄 수 있습니다.

금성에서 동위원소 중 하나인 중수소에 대한 수소의 비율과 같은 요인을 살펴보면 대기, 과학자들은 지구가 상당한 양의 물을 잃었는지 여부를 확인할 수 있습니다. 시간. 그리고 비활성 기체의 양을 측정함으로써 대기가 태양풍에 휩쓸려 대기에서 사라지는 과정을 알 수 있습니다. 다가오는 임무의 다른 부분에서는 행성의 화산 활동과 그 내부에 대한 더 많은 정보를 발견할 것입니다.

이 세 가지 미션을 통해 우리는 복잡하고 아름답고 지옥 같은 이웃 행성을 이해하는 데 한 걸음 더 다가갈 수 있습니다. 그러나 과학자가 있는 곳마다 항상 더 많은 질문이 있습니다.

"추가 단서가 될 것입니다."라고 Kiefer가 말했습니다. “우리가 답을 모두 알 수 있을까요? 아니요. 필요한 미션을 더 가지고 돌아오겠습니다. 그러나 다음 단서입니다.”

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