별지기

 보통 사람들은 화성이 제2의 지구라고 입을 모아 말하기도 한다. 그렇다면 화성 말고 우리의 태양계에서 제2의 지구라고 말할 수 있는 행성은 과연 없는 것일까? 그런 궁금증을 기반으로 뻗어나가 결론에 도달한 주제가 있다. 본론부터 말하자면, 목성의 힘이 조금만 약했더라면 금성은 제2의 지구가 되었을 것이라는 흥미로운 연구 결과가 있다는 것이다.

 일반적인 행성의 궤도는 타원에 가깝다. 하지만 금성의 궤도는 놀라울 만큼 원 궤도에 근접해있다. 이러한 사실에 대해 의구성을 느낀 케인 교수를 포함한 천문학자들은 어떠한 외부 요인이 있을 것이라 가설을 세우고 시뮬레이션을 세워보았다. 

 태양계 진화 시나리오에서는 목성의 궤도 역할이 큰 비중을 차지하는데, 이를 위 시뮬레이션에 적용을 해보면 태양계 진화 초기에는 목성이 태양계 안쪽에 접근했다면 목성의 중력 때문에 금성 궤도의 이심률이 0.3까지 올라갔을 것이라고 확인이 되었다. (이심률은 1에 가까울수록 타원, 0에 가까울수록 원 모양이다.) 궤도 이심률이 높아지면 태양과의 거리에 따라 변형되는데 이때 내부에 열이 일어나는 조석 가열이 발생하게 된다. 조석 가열은 궤도 이심률을 낮춰주는 역할을 하지만 조석 가열을 통한 이심률 회복 속도를 계산해봤을 때, 0.3에서 지금의 값인 0.006까지 떨어진다고 생각하면 걸리는 시간이 태양계의 나이보다 크다는 결론이 나오게 된다.

 그래서, 다른 요인을 탐색해본 결과 금성에 풍부한 물이 있다면 조석 가열이 더 크게 일어나고 태양계 나이 이내로 이심률이 낮춰지는 게 가능하다는 결과가 나왔다. 지구와 비슷한 환경이라고 가설을 세우면 표면 또는 지하에 바다가 있을 가능성이 높다는 뜻이 된다. 하지만 이심률은 높을수록 태양에 접근하는 시기가 늘고 자기장이 약한 금성은 물을 빠르게 잃게 된다. 즉, 금성의 물은 금성의 이심률을 낮추는 역할을 하고 증발하였을 것이며 증발하는 과정 중 대기 중 수증기가 올라가 지금의 금성을 상징하는 온실효과가 과속되었을 것이란 말이다. 

 그러므로, 금성은 원래 지구처럼 물을 가지고 있던 해비터블, 즉 거주 가능한 행성이었지만 목성의 접근으로 궤도가 뒤틀려져 물을 잃고 온실효과가 과속되는 결론이 나오게 된다. 이로써 목성이 없었다면 금성은 제2의 지구라는 결론에 도달할 수 있다.

 하지만 그리브스 카디프대 연구진이 발견한 금성 대기에 포스핀이 있다는 결과로 박테리아가 떠다닐 가능성이 있다고 주장했는데, 이의 주장과 케인 교수의 주장을 엮기에는 다소 조심스러운 부분이 없지않아 있다. 물론 포스핀을 만든 미생물은 금성이 해비터블 행성이었을 때 존재하던 생태계의 후손일 거라는 가능성도 버릴 수는 없다. 그렇지만 수십 억 년 간격이라 설득력이 강하지 못하고 포스핀이 미생물에 의한 것인지 지금으론 확신할 수 없다는 것이다.

 내가 이 조사를 한 이유는, 이렇게 과학 소식에 관련된 내용을 찾아보면서 관련 뉴스와 해외 논문 기사들을 찾게 되어 읽어보던 중 흥미로운 연구가 보여서 작성하게 되었다. 이런 케인 교수의 가설로 보면 정말 금성이 제2의 지구가 될 수 있었을 가능성도 배제할 수 없을 것이라 추측된다.

 참고 논문: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/abae63

 참고 뉴스: https://news.ucr.edu/articles/2020/09/30/venus-might-be-habitable-today-if-not-jupiter