포토 뉴스 금성표면과 기후에 대한 탐사계획

[파덕]

우주과학일반 (과학기술동향)
제     목		금성표면과 기후에 대한 탐사계획
등록날짜		2006/02/13		출 판 일		2006/02/13
정보출처		Spaceflight Now (http://www.spaceflightnow.com/news/n0602/10...
원본파일
본     문
금성은 두꺼운 구름으로 인해 지상의 천체망원경으로는 그 표면을 관측하기 힘들다. 하지만 이러한 두꺼운 구름 사이에도 관측 가능한 구름이 존재한다. 뉴멕시코 주립대학의 과학자들은 태양 천체망원경을 이용하여 금성의 대기를 연구하기 위해 그 구름을 뚫고 관측할 예정이다. 뉴멕시코 주립대학의 행성과학자인 낸시 챈오버(Nancy Chanover) 박사는 "단일 지역에서 밤에 천체망원경을 이용한 금성 관측은 금성이 태양에 가깝기 때문에 매우 어렵다. 많아야 2시간 정도 관측할 수 있을 뿐"이라고 말했다. 그리고 태양이 뜨면 천체망원경으로 관측하기 어렵게 된다. 챈오버 박사는 "대안적으로 태양이 지평선에 있을 때 관측이 가능한 천체망원경을 제작하여 몇 시간 동안 금성을 관측할 수 있다"고 말했다. 이러한 관측기구는 뉴멕시코의 태양점을 관측하는 던 태양 천체망원경(Dunn Solar Telescope)이 될 수 있다. 던 망원경은 국립과학재단(National Science Foundation)의 국립태양천체관측소(National Solar Observatory)의 부분이다. 이 천체망원경은 1969년부터 그 기능을 시작했지만 밤시간에 관측할 수 있는 천체망원경보다 크기가 작기 때문에 행성에 대한 관측이 거의 이루어지지 않았다. 2004년부터 던 천체망원경은 지구의 대기에서 일어나는 방해현상을 지워낼 수 있는 강력한 적응성 광학 (Hard-order adaptive optics) 기구를 장착했다. 효율적으로 던 천체망원경은 일반 천체망원경보다 7배 정도 더 예리하게 관측을 할 수 있다. 이러한 효율성을 이용하여 챈오버와 콜로라도의 불더에 위치한 사우스웨스트 연구소(Southwest Research Institute)의 엘리엇 영(Eliot Young) 박사와 그의 동료들이 일출 이후에 지평선에서 지평선까지 움직이는 시간 동안 금성을 관측할 수 있다. 이번 관측은 2006년 2월 10일에서 15일까지 예정되어 있다. 금성에는 두꺼운 황산으로 이루어진 구름이 48킬로미터에서 70킬로미터의 상공에 자리잡고 있으며 숨을 쉴 수 없는 이산화탄소와 질소 대기에 존재한다. 이 행성은 거의 물이 존재하지 않으며 이로 인해 물의 존재가 매우 중요한 지구의 기후와 환경과 대비된다. 하지만 금성의 음침한 황백색의 구름은 표면을 가려 표면에는 태양빛이 도달하지 못하며 심지어 자외선도 도달하지 못한다. 하지만 적외선은 상당히 다르다. 특히 2,300나노미터의 파장은 인간의 눈으로 볼 수 있는 적색인 770나노미터보다 세 배 정도 길다. 챈오버 교수는 "금성이 밤이 되는 곳에서 이 파장은 특별하다. 이 파장은 상대적으로 투명하며 구름을 뚫고 하부대기의 열 방사선을 관측할 수 있다. 자외선으로 관측할 수 있는 구름의 상층부와 하부 대기를 비교할 수 있으며 그 고도에 따라서 온도가 어떻게 달라지는가를 알 수 있도록 한다"고 설명한다. 1978년 이루어진 첫 번째 관측은 네 대의 파이오니어 비너스 관측선(Pioneer Venus)이 대기를 뚫고 금성에 충돌하면서 이루어졌으며 이를 통해서 금성의 풍속이 초당 100미터라는 사실을 알아내었다. 이러한 속도는 금성의 바람이 5일에서 7일에 금성을 한바퀴 돌 수 있는 슈퍼-회전(super-rotation)이 일어나며 이것은 243일의 자전 속도에 60배 정도 빠른 속도이다. 그녀는 "금성에는 매우 이상한 현상이 일어나고 있으며 이에 대한 이해가 매우 적다"고 말했다. 과학자들은 1984년에 금성의 표면과 깊은 곳에서 탈출한 근적외선을 발견했다. 1991년 갈릴레오(Galileo) 관측선이 목성으로 가는 도중에 금성에 대한 근접비행을 통해 적재된 적외선 카메라를 이용하여 놀라운 이미지를 보내왔다. 동시에 지상의 천체망원경은 5시간에서 17시간 동안 금성의 구름의 움직임을 추적하여 그 복잡한 대기의 순환을 관측했다. 챈오버 박사는 "밤에 이루어진 관측에서 우리는 구름의 이동을 볼 수 있으며 각기 다른 고도와 경도에서 바람의 속도를 측정할 수 있다"고 설명했다. 챈오버 박사의 관측에서 ‘밤부분’은 이번 관측 계획에서 매우 중요하다. 그 이유는 태양빛은 낮 시간인 반구에 반사되며 관측을 어렵게 한다. 최상의 관측은 금성이 얇은 초승달의 형태가 될 때로 좀더 많은 밤부분의 반구를 볼 수 있다. 또한 밤시간에 관측시간이 짧아지기 때문에 낮시간 관측에 태양 천체망원경을 이용한 관측은 더 효율적이다. 챈오버 박사는 적외선 카메라를 이용하여 2,295나노미터의 파장으로 관측을 하게 될 것이다. 이 카메라는 적외선 극지관측기 (polarmetry)를 개발하여 태양의 알려지지 않은 적외선 지역의 스펙트럼을 조사한다. 금성의 상층부의 구름은 이 파장을 흡수하기 때문에 챈오버와 영은 그 실루엣을 추적할 수 있다. 챈오버 박사는 또한 아파치 천체망원경(Apache Point Observatory)의 3.5미터 천체망원경을 이용하여 금성에 대한 관측을 시도했다. 던 천체망원경을 이용한 관측과 더불어 일련의 관측은 대단위 금성에 대한 관측이 된다. 하지만 그녀는 던 천체망원경의 적응성 광학천체망원경이 다른 천체망원경을 이용한 관측보다 좀더 예리한 이미지를 제공할 것으로 예상하고 있다. 그녀는 "적응성 광학천체망원경과 좀더 긴 시간에 걸친 관측의 결합을 통해서 우리는 금성의 풍속을 측정할 수 있는 일련의 위도의 구름을 추적할 수 있다. 나는 던 천체망원경의 중요성으로 높은 공간적인 화상도와 구름의 이동을 긴 시간 동안 추적할 수 있다는 점을 강조하고 싶다. 낮시간에 태양관측용 천체망원경을 이용한 관측은 2시간, 4시간 그리고 6시간 동안 구름의 변화를 추적할 수 있지만 다른 밤관측용 천체망원경은 그 한계가 한 시간에서 두 시간에 불과하다. 우리는 던의 적응성 광학천체망원경으로 지구의 표면이 뜨거워지기 시작하는 아침시간 동안 금성에 대한 관측을 유지할 수 있다"고 말했다. 만일 던 천체망원경과 그 적응성 광학렌즈가 계획대로 관측을 하게 되면 행성과학자들에게 새로운 관측장비를 제공하는 의미를 갖게 될 것이다. 챈오버 박사의 기술은 4월에 금성에 도착하게 될 유럽항공우주국의 비너스 익스프레스(Venus Express)호의 자세한 관측에도 사용될 것이다. 출처 : 해외과학기술동향
이미지