금성이 물 잃고 지옥 행성이 된 이유는 [우주로 간다]

지금으로부터 약 45억년 전 지구와 금성은 혼란스러운 항성계 한 가운데서 탄생했다. 지구와 금성은 크기와 구조가 비슷하기 때문에, 과학자들은 두 행성 모두 비슷한 양의 물을 지니고 시작되었을 가능성이 높다고 추정하고 있다.

오늘날 금성은 섭씨 471도의 높은 온도와 압도적인 압력을 지니고 물도 없는 지옥같은 행성이 됐다. 하지만, 높은 온도만으로 금성에 있던 모든 물이 사라졌다는 현상은 설명할 수 없었다.

화학반응을 통해 우주로 날아가는 주황색 수소 원자의 모습을 나타낸 이미지 (사진=urore Simonnet/LASP/콜로라도 대학교 볼더 캠퍼스)

미국 콜로라도 대학 볼더 캠퍼스(UC Boulder) 연구진은 컴퓨터 모델링을 통해 대기 중 수소 원자가 우주로 날아가는 화학반응으로 금성에서 물이 사라지는 현상을 발견했다고 스페이스닷컴 등 외신들이 7일(현지시간) 보도했다. 해당 연구 결과는 최근 과학학술지 네이처에 소개됐다.

연구팀 리더이자 대기우주물리학연구소(LASP) 과학자 마이클 채핀(Michael Chaffin) 박사는 성명을 통해 "금성은 기본적으로 크기와 질량이 같지만, 지구보다 물이 10만 배 적다"고 밝혔다.

연구진은 금성에 어떻게 물이 사라졌는지 확인하기 위해 금성 대기를 화학 실험실로 가정해 금성 대기에서 일어나는 다양한 화학반응들을 관측했다. 이를 통해 발견한 것은 금성의 대기에 있는 수소 원자, 탄소 원자, 산소 원자로 구성된 ‘HCO+’라는 분자가 금성에서 물을 사라지게 한 원인이라는 점이다.

HCO+ 이온은 대기 상층부에서 물(H₂O)과 이산화탄소(CO₂)가 만나 만들어지는데, 대기 중 전자와 만나면 HCO+ 이온은 CO와 H로 분리되고, 가벼운 수소 원자는 우주로 빠져나가면서 금성에서 물이 빠르게 사라졌다고 연구진은 설명했다.