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태양계 불지옥 금성에서 생명체 흔적 찾는다

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태양계 불지옥 금성에서 생명체 흔적 찾는다

2021.06.18 07:00
미국 유럽 러시아 인도 등 속속 금성 탐사선 보내
유럽우주국(ESA)은 금성 탐사선 ′인비전′호를 2032년 보내기로 했다. ESA 제공
유럽우주국(ESA)은 금성 탐사선 '인비전'호를 2032년 보내기로 했다. ESA 제공

미국이 태양계의 두 번째 행성인 금성 탐사 재개를 선언한데 이어 1주일만에 유럽도 독자적인 금성 탐사 계획을 연이어 내놨다. 금성은 대기를 가득 채운 이산화탄소의 온실가스 효과로 표면 온도가 500도까지 오르고 황산 산성비가 내리는 ‘불지옥’으로 불린다. 미국이 금성 탐사에 다시 나선 건 1989년 마젤란호를 보낸 이후 32년만이다. 유럽도 2005년부터 2014년까지 탐사선 비너스 익스프레스를 운영한 이후 7년만에 다시 금성 탐사에 나섰다. 이처럼 미국과 유럽이 긴 침묵을 깨고 다시 금성 탐사에 나선 배경에  대해 관심이 쏠리고 있다.

 

미국항공우주국(NASA)은 이달 3일 금성탐사선 ‘다빈치+’와 ‘베리타스’를 2028년 이후 발사할 예정이라고 발표했다. 일주일 뒤인 이달 10일 유럽우주국(ESA)도 금성 궤도를 돌며 내부 핵부터 상층 대기까지 탐사할 ‘인비전’호를 이르면 2031년 쏘겠다고 밝혔다.

 

금성은 약 45억 년 전 지구와 거의 비슷한 시기에 탄생했다. 질량과 크기도 지구와 비슷하다. 지름이 지구보다 약 644㎞가량 짧다. 태양과 거리도 지구의 4분의 3이다.  지구와 사뭇 다른 환경에 최근까지 생명의 존재 가능성이 매우 낮다고 평가됐다. 열에 강한 착륙선조차 수 시간밖에 버티지 못하는 극한 환경은 지속적인 탐사를 어렵게 하는 문제였다. 금성이 화성에 탐사 대상의 우선순위를 내준 이유다. NASA는 금성 탐사를 진행하지 않는 동안 화성에는 탐사 로버 5대, 궤도선 4대, 착륙선 2대를 보냈다.

 

금성은 한때 미국과 옛 소련의 체제 경쟁의 각축장이 되기도 했다.  소련은 1961년 첫 탐사선 베네라 1호를 보냈고 미국도 1978년 파이어니어 12호를 보내며 경쟁에 합류했다. 소련은 1984년까지 베네라 탐사선을 금성에 보내 대기 성분을 알아내고 표면에 내려앉아 행성의 표면 사진과 레이더 지도를 만들었다.  하지만 소련의 붕괴로 경쟁은 시들어졌고 현재는 2015년 금성 궤도에 도착한 일본의 ‘아카쓰키’가 유일하게 남아 있다. 

 

일본 탐사서 아카쓰키가 자외선을 이용해 촬영한 금성의 대기 모습이다. 두터운 대기 때문에 지표면은 고온 고압의 지옥 같은 환경이지만, 대기와 구름 사이에는 생명이 살 수 있는 환경이 일부 있을 것으로 추정된다. 이번에 미국과 영국 연구팀은 대기에서 생명체가 생산하지 않으면 발견하기 힘든 물질인 인화수소를 발견했다. 금성에 생명체가 존재할지 관심이 모인다. JAXA 제공
일본 탐사선 아카쓰키가 자외선을 이용해 촬영한 금성의 대기 모습이다. 두터운 대기 때문에 지표면은 고온 고압의 지옥 같은 환경이지만, 대기와 구름 사이에는 생명이 살 수 있는 환경이 일부 있을 것으로 추정된다. 일본우주항공연구개발기구(JAXA) 제공

최근 금성에 생명체가 존재할 가능성이 높다는 증거가 나오면서 상황이 바뀌기 시작했다. 금성 탐사에 불을 붙인 건 '포스핀'의 발견이다. 지난해 9월 영국 카디프대와 미국 매사추세츠공대(MIT) 등 공동연구팀은 국제학술지 ‘네이처’에 금성 대기 구름에서 수소화합물 포스핀을 발견했다고 발표했다. 포스핀은 산소가 없는 곳에서 서식하는 혐기성 미생물이 유기물을 분해하면서 배출할 수 있다. 금성은 대기가 생물 거주 후보 영역이다. 고도 수십 km 상공은 온도가 지구와 비슷해 공기 중 떠다니는 미생물이 살 수 있을 것으로 추정된다.

 

대기 온도가 높은 금성에서 기후위기를 극복할 실마리를 찾을 것이란 기대감도 크다.  금성의 환경 형성 과정을 분석하면 기후변화의 영향을 파악하는 데도 도움이 될 수 있다. NASA는 2019년 금성이 7억 년 전 온실효과가 나타나기 전까지 지구와 같은 생명체가 살 수 있었다는 분석을 내놨다.

 

NASA가 발사할 '다빈치+'는 금성의 두꺼운 대기를 통과하는 구 형태의 관측장비로 금성의 대기 조성을 측정한다. 베리타스는 금성 표면을 분석해 금성의 지질학적 역사를 파악하고 왜 지구와 다르게 발전했는지 확인한다. 인비전은 베리타스가 수집한 정보를 토대로 탐색 장소를 정해 대기부터 금성 내핵까지를 분석한다.  데이비드 그린스푼 미국 행성과학연구소 선임연구원은 “지구와 같은 행성에서 기후가 어떻게 변하는지에 대해 배울 필요가 있다”며 “금성은 기후모델의 극단적인 결과를 보여준다”고 말했다.

 

빌 넬슨 NASA 국장은 “미국과 유럽의 탐사 계획은 금성이 어떻게 불지옥같은 세계가 됐는지 이해하는 것을 목표로 한다”고 말했다. 귄터 헤이징거 ESA 과학국장은 “NASA 임무와 함께 우리는 다음 10년간 불가사의한 행성에 대한 매우 포괄적인 과학 프로그램을 갖게 될 것”이라고 말했다.

 

최근 러시아와 인도도 금성 탐사 레이스에 불을 당겼다. 인도는 2024년 궤도선 ‘슈크라얀 1호’를, 러시아는 늦어도 2029년까지 ‘베네라-D호’를 보내기로 했다.

 

현재로는 새로운 금성 탐사의 장을 여는 것은 민간이 될 가능성이 커졌다. 소형 발사체를 서비스하는 로켓랩은 2023년까지 자사의 발사체로 300kg 소형 궤도위성 ‘포톤’을 금성에 보내겠다고 지난해 8월 발표했다. 포톤에서 37kg 무게의 대기 탐사선을 금성 고도 50km에 내려보내 대기에서 생명의 흔적을 찾는 게 목표다. 로켓랩은 이를 위해 포스핀을 발견한 연구팀과 협력하고 있다고 밝혔다.

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