태양계에 지구와 똑같은 행성은 왜 없을까요?
태양계에 지구와 똑같은 행성은 왜 없을까요?
안녕하세요. 자드락비입니다.
그렇다면 왜 지구만?비슷한 과정에 의해 탄생한 행성들 중에서 왜 지구에만 액체 상태의 물이 존재하고 생명체가 편안하게 살아가고 있을까요? 앞서 원시 행성들의 표면이 지각이 된다고 하였습니다. 지각이 형성되는 시기부터 지구형 행성 4형제의 운명이 나뉘기 시작합니다.
먼저 수성은 껍질의 마그마가 식어 지각이 되기 전에 태양 활동이 본격적으로 시작되어 태양의 막대한 에너지에 의해 수성의 껍질이 증발해 버리는 기이한 현상이 나타납니다. 중앙에 핵을 만든 다음 수성 표면에서 마그마가 증발하여 현재의 수성은 핵과 맨틀의 비율을 다른 지구형 행성들과 비교해 보면 맨틀이 상대적으로 적게 나타납니다. 대기가 전혀 없고, 600도가 넘는 일교차를 갖는 수성의 환경은 생명체와는 너무나 거리가 먼 곳입니다.
한편, 금성, 지구, 화성의 원시 행성은 마그마가 식어가면서 엄청난 화산가스들을 뿜어내는데 이 화산 가스에 의해 대기의 밀도는 점점 높아지게 됩니다. 화산 가스 중에서 상당량을 차지하고 있는 수증기가 대기 중에 지속적으로 공급되어 금성, 지구, 화성은 수증기로 가득 차게 됩니다. 대기 중에 수증기가 더 이상 들어갈 수 없으면 구름이 만들어지기 시작합니다. 구름이 하늘에 떠있을 수 없을 정도로 커지면 비가 오기 시작합니다. 엄청나게 많은 양의 비가 내려 낮은 곳에 모이게 되면 바다가 만들어지게 되는데 이러한 바다가 만들어지는 과정은 지구와 화성에서 동일하게 나타납니다.
그러나 금성은 기온이 지구보다 높기 때문에 비를 뿌리려면 더 많은 수증기가 있어야 하는데 수증기의 공급이 부족하여 결국 비가 내리지 못했습니다. 금성의 대기 중에 기체 상태로 떠돌던 수증기들은 태양의 자외선에 의해 쪼개져 조금씩 우주로 날아가 지금의 금성에는 수증기가 거의 남아 있지 않습니다. 화산 가스에 의해 늘어난 이산화탄소 때문에 금성은 온실 효과가 점점 심해지고, 기온이 계속 상승하여 결국 현재는 약 450°C가 되었습니다.
그러면, 지구랑 똑같이 바다가 만들어진 화성은 어떻게 되었을까요? 화성은 중력이 지구의 40%밖에 안 되기 때문에 액체 상태의 물은 바다를 이루어 화성에 붙어있을 수 있지만 상대적으로 가벼운 수증기들은 우주 밖으로 조금씩 빠져 나가기 시작합니다. 지구의 바닷물은 증발하여 수증기로 되었다가 구름이 되고 비가 되어 다시 바다로 돌아오지만, 화성의 바다는 증발하였다가 전부 바다로 돌아가는 것이 아니고 일부만이 바다로 돌아가고 일부는 우주로 빠져 나가게 됩니다. 이러한 과정이 수억 년 동안 지속되어 화성의 바다는 지금처럼 말라 버린 것입니다.
수증기뿐만이 아니고 다른 기체들도 우주로 빠져 나가 지금은 매우 희박한 공기만이 남게 되었습니다. 화성의 극관이 드라이아이스와 얼음으로 되어 있다고 했는데, 극관의 얼음이 녹으면 물이 되지 않느냐는 질문을 할 수 있습니다. 물은 1기압일 때 0°C에서 얼고, 100°C에서 끓게 되는데, 기압이 화성처럼 낮아지게 되면 물은 액체 상태를 거치지 않고 얼음에서 바로 수증기로 승화해 버립니다. 기압이 높아지지 않는 한 액체 상태의 물이 존재하지 않기 때문에 인류가 화성으로 이동하여 살려면 기압을 높일 수 있는 방법부터 연구해야 할 것입니다. 지구형 행성 수성, 금성, 지구, 화성은 태어나기는 같이 태어났지만 태양과의 거리, 중력 등이 각각 다르기 때문에 너무나 다른 모습으로 지금에 이르게 되었습니다.
출처 : https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1526606&cid=47340&categoryId=47340
[네이버 지식백과] 태양계에 지구와 똑같은 행성은 왜 없을까요?
