왜 수성은 태양계의 가장 뜨거운 행성이 아닌가?

태양계의 웅대 한 계획에서,가장 큰 에너지 원은 태양입니다. 방사능과 중력 수축은 거대한 행성의 핵심에 상당한 양의 에너지를 공급할 수 있지만,부모 별에서 방출되는 빛과 열은 행성의 표면 온도에 압도적으로 책임이 있습니다. 훌륭한 근사치로,태양은 지구뿐만 아니라 모든 행성을 그것 없이는 어떤 온도보다 훨씬 높은 온도에서 유지합니다:단지 몇 켈빈. (외부 열원이 없다면,대부분의 행성 온도는 태양으로부터 에너지를 흡수하지만,낮과 밤 모두 우주로 에너지를 방출한다.) 이런 이유로 온도는 낮 도중 점점 뜨거워지고 밤 도중 떨어져 냉각합니다,일 측 및 밤 측 둘 다 있는 각 행성을 위해 거의 진실한 무언가. 우리는 또한 행성의 궤도가 얼마나 타원형이고 축 방향 기울기에 따라 계절(시원한 시간과 따뜻한 시간)을 기대합니다.

그러나 행성의 다양한 궤도 매개 변수가 온도를 결정하는 유일한 것이라면,태양에 가장 가까운 행성은 필연적으로 가장 뜨거울 것이며,우리가 더 멀리 그리고 더 멀리 이동함에 따라 모두 점점 더 차가워 질 것입니다. 아마도 자체 열의 상당 부분을 생성 할만큼 충분히 큰 가스 거인은 그 순서를 바꿀 것입니다(목성과 해왕성이 바뀌면 그럴 수도 있습니다),그러나 일반적으로 우리는 행성의 온도가 태양으로부터의 거리에 비례하여 떨어질 것으로 기대합니다. 우리는 가장 안쪽의 행성에서 시작하여 바깥쪽으로 일함으로써 이러한 기대를 확인할 수 있습니다.

수은은 뜨겁다. 우리는 양적 인 경우,실제로 매우 뜨겁다! 태양에 가장 가까운 행성으로,그것은 단지 88 개의 지구 일 만에 궤도를 완성하며,가장 뜨거운 적도 위치에서 무려 700 켈빈(427 켈빈/800 켈빈)의 하루 동안 최고 온도를 달성합니다. 수성은 매우 천천히 회전하기 때문에 밤 사이드는 태양으로부터 보호 된 어둠 속에서 연속적으로 오랜 시간을 보낸다. 그 낮은 온도는 믿을 수 없을 정도로 춥고,지구상의 어떤 알려진 자연 발생 온도보다 훨씬 춥습니다. 그것은 태양에 가장 가까운 행성의 이야기입니다:수성.

다음 중 하나는 금성입니까?

금성은 수성과 마찬가지로 태양으로부터 평균 2 배 정도 떨어져 있으며,태양을 공전하는 데 약 225 일이 걸립니다. 또한 수은보다 더 느리게 회전하여 햇빛에 목욕 한 번에 100 일 이상 연속 된 지구 일을 보내고 어둠 속에서 동등한 시간을 보냅니다. 그러나 금성의 온도를 측정할 때,놀라움이 있습니다:금성은 낮이나 밤에 항상 같은 온도이며,평균 735 켈빈(462 켈빈/863 켈빈)으로 수은보다 더 뜨겁습니다!

이 이상한 사건은 천문학자들이 처음 그것을 발견했을 때 단순한 퍼즐 그 이상이었습니다. 금성은 그 자체의 열을 발생시킬만큼 충분히 크지 않았지만,금성 자정에는 머큐리 안 정오보다 더 뜨거웠다. 이것은 설명을 요구하는 관찰이었고,그래서 우리는 가장 안쪽의 두 행성을 대조하기 시작했습니다.

이 두 세계를 비교하면 네 가지 매우 뚜렷한 차이가 있습니다:

1. 수성은 금성보다 훨씬 작고,
2. 수성은 금성보다 태양에 약 두 배 가까우며,
3. 수성은 금성보다 훨씬 덜 반사적이며,
4. 수성은 대기가 없지만 금성은 매우 두꺼운 대기를 가지고 있습니다.

열을 흡수하고 방사하는 한,크기는 그다지 중요하지 않다는 것이 밝혀졌습니다. 행성들은 반지름의 제곱에 비례하여 횡단면 면적에 따라 햇빛을 흡수하여 동일한 비율로 방출합니다. 만약 수성이 그 크기의 두 배 또는 금성이 그 크기의 절반이라면,어느 누구도 그 온도 변화를 감지 할 수 없을 것입니다. 이 차이는 완전히 관련이 없습니다.

그러나 금성이 태양으로부터 거의 두 배 멀리 떨어져 있다는 사실은 큰 문제입니다. 태양으로부터 두 배나 멀리 떨어진 물체는 단위 면적당 태양 에너지의 4 분의 1 에 불과하며,수성은 금성보다 표면의 모든 부분에서 약 4 배의 에너지를 받아야한다는 것을 의미합니다. 태양으로부터의 빛이 공간을 통해 퍼져 나감에 따라,더 먼 세계는 점점 더 적은 에너지를 가로 챕니다. 이 금성에 비해 평방 미터 당 거의 4 배 플럭스를 발생 수성의 큰 장점이다. 그러나 금성은 여전히 더 뜨겁습니다.다른 두 점 중 하나에서 다른 중요한 일이 일어나야한다는 것을 말해줍니다.

어떻게 반사 또는 흡수 물체가 될 일이 그 알베도로 알려져있다,이는 라틴어 알버스에서 온다,흰색을 의미. 알베도가있는 물체(지구 물리학 자의 경우 본드 알베도)는 완벽한 흡수 장치 인 반면 알베도가 1 인 물체는 완벽한 반사기입니다. 실제로 모든 물리적 객체는 0 과 1 사이의 알베도를 갖습니다. 예를 들어,달은 우리 눈에 꽤 높은 알베도를 가지고 있으며,낮과 밤 모두 흰색으로 보입니다.

달의 하얀 모습이 당신을 속이지 않도록하십시오! 달의 평균 알베도는 약 0.12 에 불과하며,이는 빛에 닿는 빛의 12%만 반사되는 반면 다른 88%는 흡수된다는 것을 의미합니다. 물체의 알베도가 낮을수록 빛을 흡수하는 것이 좋습니다.즉,알베도가 높을수록 햇빛이 덜 흡수됩니다. 수성은 0.119 의 달과 비슷한 것으로 밝혀졌지만 금성의 알베도는 태양계의 모든 행성체 중 0.90 에서 가장 높습니다. 따라서 수은은 단위 면적당 4 배의 에너지를 받을 뿐만 아니라 금성처럼 받는 햇빛의 거의 9 배를 흡수합니다!

그러나 수성(지난 달)과 금성(2012 년)의 최근 이동로에 대한 근접 촬영 사진을 두 장 보았다면 태양이 금성 주변에서”곡선”으로 보이는 반면 수성에 대한 영향은 없다는 것을 알 수 있습니다. 이것은 두 세계 사이의 네 번째이자 중요한 차이 때문입니다:수성은 대기가 없으며 금성은 매우 두꺼운 것입니다.

당신은 참조,수성과 금성은 태양으로부터 빛을 흡수하지 않는다;각 행성은 다시 공간으로 열로 그 에너지를 다시 방출. 답답한 수은을 위해,그 열의 모두는 공간으로 즉각 돌아갑니다. 그러나 금성에,이야기는 다르다. 적외선의 각 양자–재방사된 열–은 두껍고 두꺼운 대기를 통과해야 합니다.

뿐만 아니라 금성은 이산화탄소와 같은 적외선 흡수 가스의 엄청난 양의로드 분위기 여러 번 지구의 두께를 가지고 있지만,그것은 매우 반사 구름의 굉장히 두꺼운 층에 싸여있어 않습니다. 이 황산 안개는 두께가 20 킬로미터 이상 확장되어 210 에서 370 킬로미터의 속도로 지구를 둘러싸고 방사되는 열의 대부분을 포획하여 지구를 가로 질러 옮깁니다. 긴 밤은 더위에서 탈출구를 제공하지 않습니다.구름 층의 포획과 열화 효과로 인해 금성 표면을 황폐 한 고온으로 유지하므로 금성 표면에 닿은 모든 착륙선의 작동 시간을 합산하면 지구의 날의 절반에 미치지 못합니다.

그러나 적절한 양으로,대기 열 트래핑 이제까지 세계에 일어날 수있는 가장 좋은 일이 될 수 있습니다. 만약 지구의 대기가 아니었다면,우리 행성의 평균 기온은 하찮은 255 켈빈(-18 켈빈/-1 켈빈)또는 대략 남극 대륙의 기온이 될 것입니다. 구름과 대기 가스의 담요 같은 효과는 우리의 행성의 기후를 온대 지역으로 들어 올려 우리가 알고있는 생명체가 오랫동안 번성했습니다. 그러나 태양계의 역사 초기에,더 차가운 태양과 훨씬 더 얇은 대기로,금성은 아마도 오늘날 지구의 온도와 비슷했을 것입니다. 그것은 생명과 생물학적 과정에 대해 동일한 잠재력을 가지고 있었을 가능성이 있지만,폭주하는 재앙은 수십억 년 동안 우리의 자매 세계에 살고있는 영구적 인 지옥을 만들었습니다.

지구가 같은 운명의 위험에 처하지는 않지만,금성은 우리 태양계에서 가장 뜨거운 세계와 통제 불능의 온실 효과에 대한 경고적인 이야기로 서 있습니다. 우리가 지구의 기후와 온도를 이끄는 과정을 더 잘 이해하게 될 때,지구를 올바른 방향으로 조종하는 것은 우리의 책임입니다. 태양,대기 및 행성의 운명 사이의 연결은 우리 태양계의 각 세계에 기록됩니다. 그 교훈을 배우고 우리가 다음에 할 일을 결정하는 것은 인류에게 달려 있습니다.