새벽에 보이는 별이라서 ‘샛별’이라 불리는 금성. 태양계에서 화성에 이어 지구와 두 번째로 가까운 이 행성은 뜨거운 표면 온도를 자랑할 뿐만 아니라 대기도 이산화탄소로 이뤄진 혹독한 환경을 가졌다.

이에 행성에 접근하는 것이 어려워 화성 등에 비해 적극적인 탐사가 이뤄지지 않았다. 그런데 최근 미국 항공우주국(NASA·나사)의 금성 탐사 프로젝트인 ‘다빈치 미션’의 세부 계획이 일부 공개됐다.

이 외에도 태양계의 일곱 번째 행성인 천왕성 탐사 역시 시작될 조짐이 보이고 있다. 평균온도가 영하 213도인 천왕성은 ‘얼음행성’이라는 별명을 갖고 있다. 달과 화성을 넘어 지구 밖 태양계 내 행성을 탐사하려는 움직임을 살펴보자.

뜨거운 금성, 기다려!

금성의 표면을 3D(입체) 이미지로 구현한 가상 이미지. NASA 제공

다빈치 미션을 통해 우주선이 금성의 대기권에 진입하는 모습을 나타낸 상상도

다빈치 미션은 1989년 NASA의 금성탐사선 마젤란호가 발사됐던 이후 30년 만에 다시 시작되는 금성 탐사 프로젝트다. 이 프로젝트의 진행 계획에 관한 일부 내용이 최근 ‘행성 과학 저널’에 발표됐다.

척박한 환경으로 알려진 금성을 왜 탐사하려는 걸까. 우주 과학자들은 초기 금성이 지구와 비슷한 환경을 가졌을 것으로 추측하고 있다. 금성에도 바다 등이 존재했다는 것. 하지만 금성 대기에 극심한 온실효과가 발생하면서 바다가 사라졌을 것으로 추정하고 있다. 이에 탐사를 통해 금성의 환경 변화를 살피고 금성에 인류가 거주할 수 있는지도 확인하는 것이 목적이다.

다빈치 미션의 첫 번째 목표는 우주선과 소형 하강 탐사선을 2031년 금성대기권에 진입시키는 것. 소형 하강 탐사선에 실린 총 5개의 측정 장비를 통해 금성의 대기와 기후 시스템을 분석하고 지형에 대한 정보를 얻는다는 것이NASA의 계획이다. 또 금성에 물이 존재했었다는 사실을 확인할 수 있는 물질을 찾아내는 것도 중요한 탐사 과제다.

NASA는 “다빈치 미션을 통해 금성의 역사적인 면을 살필 수 있을 것”이라면서 “금성 표면의 암석 유형을 분석하는 것과 더불어 암석의 침식(자연 현상이 지표를 깎는 일) 또는 형성 과정도 유추할 수 있는 기회가 될 것”이라고 밝혔다.

푸른 천왕성, 바다 있을까?

1986년 보이저 2호가 1270만㎞ 떨어진 곳에서 찍은 천왕성

망원경으로 얻은 천왕성의 적외선 합성 이미지

태양계 끝자락에 있는 행성인 천왕성 탐사도 가시화(어떤 현상이 실제로 드러남)되고 있다. 미국 국립과학원(NAS)이 최근 ‘행성과학 10년 계획’ 보고서에서 천왕성 탐사를 최우선 과제로 지정했기 때문. 이 보고서는 행성 탐사의 과학적 목표와 미션을 제시하는 길잡이 역할을 하고, 나사는 과거부터 이 보고서에 따라 우주 탐사를 진행해왔기에 천왕성 탐사가 본격적으로 시작될 가능성이 커진 것이다.

학자들은 천왕성을 심층 연구하면 현재 발견되는 비슷한 크기의 외계행성들을 분석하는 데도 도움이 될 것으로 내다보고 있다.

천왕성을 살펴보기 위해선 행성 주위를 도는 궤도선과 탐사선이 필요하다. 우주기업 스페이스X의 대형 발사체인 ‘팰컨 헤비’를 이용하면 탐사선을 천왕성까지 보낼 수 있을 것으로 전망된다. 2031년 즈음 우주선을 발사하면 목성의 중력을 이용해 천왕성까지 13년 안에 도착할 것으로 보인다.

천왕성은 27개의 위성과 12개의 고리를 가지고 있다. 크기는 지구의 4배, 질량은 15배에 이른다. 대기에는 수소가 약 83%가 포함되어 있으며 평균 온도는 영하 213도로 매우 낮다. 천왕성은 특히 자전(천체가 고정된 축을 중심으로 회전함)하는 방식이 독특한 것이 큰 특징. 자전축이 98도 기울어져 있어 다른 행성들이 팽이 돌듯 자전하는 것과는 달리 드러누운 형태로 자전한다. 또 천왕성의 위성들에 지하 바다가 존재한다는 연구가 이어져왔던 만큼 탐사가 시작되면 천왕성에 둘러싼 비밀을 속속 풀어낼 수 있을 것으로 보인다.

▶어린이동아 권세희 기자 ksh0710@donga.com

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