금성에 물이 없는 이유는…대기중 수소원자 우주로 대량 유출

니하오마 2024-05-07 (화) 18:42 조회 : 226 추천 : 12

https://etoland.co.kr/link.php?n=9230815 복사

美 연구팀 "대기중 화학반응으로 물 분해되고 수소는 우주로 날아가"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 표면 온도가 영하 45 ℃에서 480 ℃를 넘나드는 건조한 금성에서 물은 왜 사라졌을까? 금성에서는 대기 중 수소 원자가 화학반응을 통해 우주로 날아가면서 물이 기존 추정치보다 두 배나 빠르게 감소했다는 연구 결과가 나왔다.

화학반응을 통해 우주로 날아가는 수소 원자(주황색)
금성 대기에서 수소·탄소·산소가 하나씩 결합한 'HCO +' 이온에 전자가 결합하면 수소 원자(주황색)가 CO 분자(파란색)를 발사대로 삼아 우주로 빠르게 빠져나가는 것으로 나타났다. 연구팀은 이 화학반응으로 수성 대기의 물이 기존 추정치보다 두 배 빨리 사라진 것으로 추정했다.[ Aurore Simonnet / Laboratory for Atmospheric and Space Physics / University of Colorado Boulder 제공. 재판매 및 DB 금지]

미국 볼더 콜로라도 대학( UC Boulder ) 마이클 채핀 박사팀은 7일 과학 저널 네이처( Nature )에서 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 대기 중 수소 원자가 우주로 날아가는 화학반응을 규명, 금성에서 물이 사라진 메커니즘을 찾았다고 밝혔다.

금성은 반지름이 6천여㎞로 지구(6천 400 여㎞)보다 약간 작고, 대기 성분은 이산화탄소가 96 % 이상, 질소가 3.5 %로 대부분을 차지한다. 이산화황과 아르콘, 물, 일산화탄소, 헬륨 등이 미량 섞여 있다.

과학자들은 수십억 년 전 금성이 형성된 시기에는 금성에도 지구만큼 물이 있었을 것으로 보고 있다. 하지만 대기의 이산화탄소 구름이 강력한 온실효과를 일으켜 표면 온도가 480 ℃까지 상승하면서 모든 물이 증발했다. 하지만 증발만으로는 금성이 현재처럼 건조해진 이유를 설명할 수 없다.

논문 교신저자 겸 공동 제1 저자인 채핀 박사는 "금성은 기본적으로 크기와 질량이 지구와 비슷하지만, 물의 양은 지구의 10 만분의 1 정도에 불과하다"며 이처럼 금성에서 물이 사라지게 한 과정은 명확히 밝혀지지 않았다고 말했다.

행성 형성 초기 금성 상상도(왼쪽)와 현재의 금성
수십억 년 전 금성이 형성된 시기에는 금성에도 지구만큼 물이 있었을 것으로 추정된다. 하지만 대기 중 이산화탄소 구름의 강력한 온실효과로 표면 온도가 480 ℃까지 상승하면서 모든 물이 증발했다. 하지만 증발만으로는 금성이 현재처럼 건조해진 이유를 설명할 수 없다. 초기 금성 상상도[왼쪽. NASA 제공]와 마리너호가 촬영한 금성. [ NASA / JPL-Caltech 제공]

연구팀은 이 연구에서 금성 대기를 거대한 화학 실험실로 가정하고 컴퓨터 모델을 사용해 금성 대기에서 일어나는 다양한 화학반응들을 조사했다.

이 과정에서 수소, 탄소, 산소 원자가 하나씩 포함된 양이온인 HCO +가 금성에서 물이 사라지게 만든 주범일 수 있다는 사실을 발견했다.

HCO + 이온은 대기 상층부에서 물(H₂O)과 이산화탄소( CO ₂)가 만나 만들어지는데, 대기 중 전자와 결합해 바로 사라지며, 특히 지금까지 이 물질을 관측할 수 있는 장비가 없어 발견도 쉽지 않았다고 연구팀은 밝혔다.

이어 전자와 결합한 HCO + 이온은 CO 와 H로 분리되고, 가벼운 수소 원자는 CO 분자를 발사대 삼아 빠르게 튕겨 나가 우주로 빠져나간다면서 이 반응이 반복되면서 물이 빠르게 사라진다고 설명했다.

채핀 박사는 금성의 건조한 상태를 설명할 수 있는 유일한 방법은 대기 중에 예상보다 많은 HCO +가 존재하는 경우라며 시뮬레이션 결과 HCO +는 금성 대기에서 가장 풍부한 이온 중 하나로 밝혀졌다고 말했다.

미국 항공우주국( NASA )은 2030 년대 초 '금성 심층 대기 조사'( DAVINCI ) 탐사선을 보내 대기권을 뚫고 내려가 하층 대기의 물 존재 여부를 조사할 예정이다.

논문 공동 제1 저자인 에린 캔지 박사는 "금성 탐사는 많이 이뤄지지 않았지만, 새 탐사 계획은 수십 년에 걸친 경험과 관심을 토대로 금성 대기의 극한 상황과 진화, 생명체 존재 가능성 등을 탐사할 것"이라고 말했다.

◆ 출처 : Nature , Michael Chaffin et al ., 'Venus water loss is dominated by HCO + dissociative recombination' , http : / / dx.doi.org / 10.1038 / s41586-024-07261-y

scitech @ yna.co.kr

이주영([email protected])
https://n.news.naver.com/mnews/hotissue/article/001/0014671755?type=series&cid=1087298

니하오마 게시물보기 구독

자기소개가 없습니다

자기소개 더보기

댓글 1개

댓글쓰기

www대전청주세종 2024-05-08 (수) 11:27

가지도 못하는 행성을 왜 이리 연구하고 자빠졌는지 모르겠다.

추천 1

▲ top

✏️글쓰기


번호	제목	글쓴이	날짜	↑추천	↑조회

	[공지] [필독] 과학/기술 게시판 이용안내	eToLAND	08-21	2

	[보험상담실] 대장선종 제거했는데 암보험	익명

11438	[뇌] 우울증 치료용 신기술.	에이아이	17:23	5	75

11437	[자유] 아프리카의 운명을 바꾼 약.	에이아이	17:21	5	79

11436	[우주] 오늘자 포르투갈 하늘에서 목격된 별똥별	두아리	16:19	4	107

11435	[AI] 인공지능 챗봇이 알려주는 정보 믿어도 될까 (1)	니하오마	13:43	3	51

11434	[자유] ‘국제 협력 기능’ 쭈그러든 우주항공청…과학기술계 “큰 오류”	해류뭄해리	09:50	7	52

11433	[자유] 월면에 사람 북적일 때 한국은 무인 착륙?…‘외딴 섬’ 같은 달 탐사 우려	해류뭄해리	09:48	7	56

11432	[자유] 제넨셀, 독자개발 기능성 원료 유럽에 소개…"수출 기대"	해류뭄해리	09:14	6	49

11431	[자유] 미국 NASA가 한국 KASA에…"실수를 배우는 과정으로"	해류뭄해리	09:12	6	113

11430	[AI] 사람 필요없다…전세계 자동화 실험실 AI로 통합해 레이저 신물질 발견	포이에마	05-18	9	97

11429	[우주] 빛을 들여다 보면 별이 보인다	포이에마	05-18	8	71

11428	[기타] 신월성 2호기 자동 정지, 방사선 안전 문제 없어	포이에마	05-18	7	36

11427	[우주] 인도의 야심 찬 화성 임무…로버·헬리콥터·스카이 크레인 투입	포이에마	05-18	7	49

11426	[연구] 탄소중립 앞당길 안정적이면서도 효율 높은 열전소재 개발	기후위기	05-18	8	58

11425	[연구] 고지방 식단이 특정 장내 미생물 늘려 암 키운다	니하오마	05-18	9	82

11424	[과학] LG디스플레이, 'VR용 올레도스 기술' SID '올해의 우수논문' 수상 [소부장디과장]	상숙달림이	05-18	10	73

11423	[자유] 난시가 보는 밤 풍경. (1)	에이아이	05-18	8	177

11422	[자유] 일본서 발견 된 세계 최초 잠수 가능한 신종 벌 고질라벌. (1)	에이아이	05-18	8	189

11421	[우주] 빛을 들여다 보면 별이 보인다	니하오마	05-18	8	69

11420	[연구] 도구 사용하는 해달, 먹이 다양성 풍부하고 이빨 손상 적어	니하오마	05-18	8	43

11419	[기술] ‘티끌 모아 태산’ 햇빛 모아 용광로의 철 녹인다 ,,,	yohji	05-18	12	102

11418	[기타] 지구의 물은 어디서 왔을까? 고대 소행성족에게 답이 있다	yohji	05-18	10	76

11417	[우주] 외계 생명체의 색깔은 보라색?	yohji	05-18	10	77

11416	[우주] 목성 얼음 달 ‘유로파’ 고해상도 사진 공개..2000년 이후 최초	yohji	05-18	11	98

11415	[과학] 미국이 보유한 슈퍼화산.jpg	두아리	05-18	9	125

11414	[자유] '머스크 표' 뇌칩 첫 이식 환자의 소감…"사용 멈출 수가 없다"	해류뭄해리	05-18	10	98

11413	[자유] HLB 리보세라닙, FDA 승인 불발…"캄렐리주맙 문제" 주장	해류뭄해리	05-18	10	53

11412	[자유] 셀트리온, 피하주사제형 자가면역질환 치료제 브라질서 선방	해류뭄해리	05-18	8	47

11411	[자유] 생쥐 운동시켰더니…"뇌 인지기능 저하 막는 세포 수준 변화"	해류뭄해리	05-18	7	63

11410	[우주] 우주의 크기 비교	미친강아지	05-18	10	115

11409	[자유] 많은 사람들이 간과하는 유전자의 중요성.jpg	두아리	05-17	10	119

11408	[행성] 화성에서 빛나는신비로운 불빛.	에이아이	05-17	8	115

11407	[기타] 화학 알기 쉽게 공부.	에이아이	05-17	8	106

11406	[위성/로켓] 대적점 위를 가로지르는 목성의 작은 달	해류뭄해리	05-17	9	83

11405	[연구] 바다에서도 최대 82% 생분해되는 종이 포장재 개발	해류뭄해리	05-17	8	96

11404	[자유] 마크로젠·엠바이오랩 "장내미생물 검사 500건 공급계약"	해류뭄해리	05-17	8	49

11403	[자유] 항소심도 "인공지능은 특허 발명자 될 수 없다" 판단	해류뭄해리	05-17	8	77

11402	[뇌] 빛의 파동을 색채로 인식하는 뇌 회로 찾았다	니하오마	05-17	10	122

11401	[연구] 이 패치만 붙이면…사고로 잃어버린 목소리 되찾는다	yohji	05-17	10	109

11400	[연구] 일부일처제 유도하는 호르몬이 있다고?	yohji	05-17	9	90

11399	[연구] 헤르페스 바이러스도 유전자 가위로 잡는다	yohji	05-17	9	104