2015. 6. 28. 00:37ㆍ3. 천문뉴스/ESA Space Sience
도표 1> 이 도표는 화성에 최근에도 활동적인 화산활동이 있었음을 설명할 수 있는 3개 핵심 지역의 증거들을 나열하고 있다.
각각의 증거에 대한 보다 상세한 정보는 다음의 링크에서 확인할 수 있다.
생성된지 얼마되지 않은 용암 : http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Venus_Express/Venus_is_alive_geologically_speaking
변화를 지속하고 있는 열점들 : 본 글
ESA의 비너스 익스프레스 호가 지구의 이웃 행성인 금성에서 활발하게 화산활동이 벌어지고 있음을 알려주는 최상의 증거를 발견하였다.
금성은 두꺼운 대기에 휘감겨 있어 그 표면을 보는 것은 매우 어려운 일이다.
그러나 레이더 탐사를 통해 금성은 수많은 화산과 고대의 용암으로 뒤덮여 있는 세계라는 것이 이미 예전에 밝혀졌다.
금성의 크기는 지구와 거의 비슷한 크기이고 비슷한 조성을 가지고 있기 때문에 방사성 가열에 의한 열원을 내부에 품고 있을 가능성이 높은 천체로 생각되고 있다.
이 열은 어떻게든 방출되어야 하는데, 그 한 가지 가능성이 바로 화산분출을 통해서이다.
행성 진화의 몇몇 모델에 따르면 금성은 대략 5억년 전 가공할만한 용암분출을 통해 지표면이 한차례 싹 바뀌는 사건을 겪었다.
그러나 금성이 오늘날에도 여전히 이러한 활동력을 갖추고 있는지 여부는 행성과학에 있어 여전히 뜨거운 논란거리로 남아있다.
지난해 8년간의 연구를 종결지은 ESA의 비너스 익스프레스 호는 서로 다른 파장의 관측을 수행하면서 이러한 중요한 질문에 대한 해답을 찾아왔다.
2010년에 발표된 연구에 따르면 과학자들은 3개의 화산지역으로부터 방출되는 적외선 복사가 해당 지역을 둘러싼 지역에서 나오는 적외선 복사와는 서로 달랐다는 점을 보고하였다.
당시 과학자들은 이 복사가 상대적으로 최근에 발생한 용암에 의해 야기된 것이며 이 부분은 아직 유의미한 풍화작용을 겪지는 않은 부분이라고 해석했다.
이 용암의 흐름은 최소한 250만년도 채 되지 않은 것이었지만 해당 연구는 이를 근거로 금성이 여전히 화산활동을 하고 있다고 단정할 수는 없다고 결론지었다.
그림 1> 금성에서의 화산분출을 묘사한 상상화.
금성에서 여전히 지각운동이 살아있는지 여부는 오늘날 행성과학에 있어 논쟁이 되고 있는 주제이다.
2012년에 보고된 또 다른 단편적인 증거는 2006년과 2007년 사이 상층 대기에 이산화황의 급격한 증가와 이후 5년 동안 이산화황이 점진적으로 감소했음을 보여주었다.
비록 이런한 양상은 바람의 패턴 변화에 의해서도 발생할 수 있지만 보다 흥미로운 가능성은 화산활동에 의해서 상당한 양의 이산화황이 상층 대기로 뿜어져나왔다는 것이다.
비너스 익스프레스호에 탑재된 금성 탐사 카메라(Venus Monitoring Camera, 이하 VMC)의 근적외선 대역을 이용하여 금성 표면의 열복사 분포도를 그렸는데 행성과학자들로 구성된 국제연구팀은 며칠 정도의 간격을 두고 촬영된 사진에서 국지적인 표면 밝기의 변화가 발생한 지역을 지목해냈다.
이번달 지구물리학 연구지(Geophysical Research Letters)에 개재된 논문의 주저자인 막스 플랑크 태양계 탐사 연구소의 유진 샬리진( Eugene Shalygin)의 설명은 다음과 같다.
"우리는 지금까지 특정 지역이 갑자기 뜨거워지고 다시 식어가는 과정을 여러번 목격하였습니다.
4개의 뜨거운 지역이 레이더 화상 시스템에서 지각 균열지대로 알려진 지점에 위치하고 있었습니다.
그런데 이곳이 다른곳보다 뜨거운 상태이고 매일매일 온도에 변화가 있음이 감지되기는 이번이 처음입니다.
이것은 화산활동이 살아있음을 추론할 수 있는 지금까지의 가장 확실한 증거라 할 수 있습니다."
도표2 > 아틀라 지역(Atla Regio)의 가니키 캐즈마(The Ganiki Chasma) 균열부에서 그 변화양상을 볼 수 있는 사진이 촬영되었다.
이 지도에서는 평균을 보이는 배경에 반해 각 데이터에서 나타난 상대적인 밝기의 변화 양상을 비교하고 있다.
(붉은색과 주황색은 온도의 상승을, 파란색과 보라색은 온도의 하강을 나타낸다.)
몇몇 변화양상은 구름의 변화에 따른 밝기 변화인데, 'A지점(Object A)'으로 표시된 열점 지역은 2008년 6월 22일과 24일 사이 적외선 대역에서 밝기의 증가 양상이 나타났으며 이어서 이 밝기는 다시 줄어들었다.
이 열점은 오자산(Ozza Mons)과 마트산(Maat Mons)에 가까이 자리잡고 있는 가니키 캐즈마(the Ganiki Chasma) 균열부를 따라 발견되었다.
균열부(Rift zones)란 지각이 파편화된 결과로 만들어진 것이며 종종 지각 밑에 자리잡은 마그마의 상승과 연관되어 있는 지형이다.
이러한 과정에 의해 뜨거운 물질이 지표로 올려질 수 있으며 용암의 흐름으로 갈라진 틈을 통해 열기가 방출될 수 있을 것이다.
이번 논문의 공동저자인 보이시크 마키비크츠(Wojciech Markiewicz)의 설명은 다음과 같다.
"이번 관측은 비너스 익스프레스 위성의 관측 능력을 한계치까지 접근한 상황에서 진행된 것입니다.
금성의 두꺼운 구름들로 인해 금성의 지표를 탐사하는 것은 극도로 어려운 일입니다.
하지만 VMC는 이러한 상황에서도 체계적인 관측을 수행하도록 설계되었으며 운좋게도 우리는 여러 시간에 걸쳐 온도의 변화 양상이 나타나는 지점을 명확하게 볼 수 있었습니다.
이곳은 다른 지표의 평균 온도보다도 현저하게 높은 온도를 띠고 있었죠."
VMC가 촬영한 장면은 구름에 의해 많이 흐려진 상태이기 때문에 복사의 증가 양상을 보이는 지역은 지름 100킬로미터를 상회하는 상태이지만 실제 지표에서 뜨거운 온도를 보이는 지역은 이보다는 훨씬 좁을 것이다.
게다가 'A 지점(Object A)'라고 알려진 열점구역에 대해 연구팀은 이 지역이 대략 1평방킬로미터의 크기를 가지고 있을 것으로 계산하고 있다.
이 지역의 온도는 섭씨 830도로서 금성 표면의 평균 기온인 섭씨 480도보다 훨씬 높은 상태이다.
새로운 연구 결과에서 지목하는 바대로 가니키 캐즈마 균열지대는 금성에서 가장 최근 지질학적 활동이 발생한 지역이며 여전히 활동성을 유지하고 있는 지역으로 간주되고 있다.
ESA 비너스 익스프레스 프로젝트의 과학자인 하칸 스베뎀(Hakan Svedhem)의 소감은 다음과 같다.
"우리는 금성을 태양계 천체중 여전히 화산활동이 지속 중인 몇 안되는 천체 중 하나로 포함시킬 수 있을것으로 보입니다.
우리의 연구는 금성이 여전히 활동성을 갖추고 있으며 오늘날에도 변화를 계속하고 있음을 알려주고 있습니다.
이것은 지구와 금성의 서로 다른 진화과정을 이해하려는 우리의 도전에 있어서 대단히 중요한 발걸음이라 할 수 있습니다."
출처 : ESA SPACE SIENCE 2015년 6월 18일 News
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Venus_Express/Hot_lava_flows_discovered_on_Venus
참고 : 금성에 대한 각종 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 조회할 수 있습니다.
https://big-crunch.tistory.com/12346945
원문>
Hot lava flows discovered on Venus
ESA’s Venus Express has found the best evidence yet for active volcanism on Earth’s neighbour planet.
Seeing the planet’s surface is extremely difficult due to its thick atmosphere, but radar observations by previous missions to Venus have revealed it as a world covered in volcanoes and ancient lava flows.
Venus is almost exactly the same size as Earth and has a similar bulk composition, so is likely to have an internal heat source, perhaps due to radioactive heating. This heat has to escape somehow, and one possibility is that it does so in the form of volcanic eruptions.
Some models of planetary evolution suggest that Venus was resurfaced in a cataclysmic flood of lava around half a billion years ago. But whether Venus is active today has remained a hot topic in planetary science.
ESA’s Venus Express, which completed its eight-year study of the planet last year, conducted a range of observations at different wavelengths to address this important question.
In a study published in 2010, scientists reported that the infrared radiation coming from three volcanic regions was different to that from the surrounding terrain. They interpreted this as coming from relatively fresh lava flows that had not yet experienced significant surface weathering. These flows were found to be less than 2.5 million years old, but the study could not establish whether there is still active volcanism on the planet.
An additional piece of evidence was reported in 2012, showing a sharp rise in the sulphur dioxide content of the upper atmosphere in 2006–2007, followed by a gradual fall over the following five years. Although changes in wind patterns could have caused this, the more intriguing possibility is that episodes of volcanic activity were injecting vast amounts of sulphur dioxide into the upper atmosphere.
Now, using a near-infrared channel of the spacecraft’s Venus Monitoring Camera (VMC) to map thermal emission from the surface through a transparent spectral window in the planet’s atmosphere, an international team of planetary scientists has spotted localised changes in surface brightness between images taken only a few days apart.
“We have now seen several events where a spot on the surface suddenly gets much hotter, and then cools down again,” says Eugene Shalygin from the Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) in Germany, and lead author of the paper reporting the results in Geophysical Research Letters this month.
“These four ‘hotspots’ are located in what are known from radar imagery to be tectonic rift zones, but this is the first time we have detected that they are hot and changing in temperature from day to day. It is the most tantalising evidence yet for active volcanism.”
The hotspots are found along the Ganiki Chasma rift zone close to the volcanoes Ozza Mons and Maat Mons. Rift zones are results of fracturing of the surface, which is often associated with upwelling of magma below the crust. This process can bring hot material to the surface, where it may be released through fractures as a lava flow.
“These observations are close to the limits of the spacecraft’s capabilities and it was extremely difficult to make these detections with Venus’ thick clouds impairing the view,” says co-author Wojciech Markiewicz. “But the VMC was designed to make these systematic observations of the surface and luckily we clearly see these regions that change in temperature over time, and that are notably higher than the average surface temperature.”
Because VMC’s view is blurred by the clouds, the areas of increased emission appear spread out over large areas more than 100 km across, but the hot regions on the surface below are probably much smaller. Indeed, for the hotspot known as ‘Object A’, the team calculate that the feature may only be around 1 square kilometre in size, with a temperature of 830°C, much higher than the global average of 480°C.
The Ganiki Chasma rift zone was already considered to be one of the most recently geologically active regions on the planet, and as the new analysis suggests, it is still active today.
“It looks like we can finally include Venus in the small club of volcanically active Solar System bodies,” says Håkan Svedhem, ESA’s Venus Express project scientist.
“Our study shows that Venus, our nearest neighbour, is still active and changing in the present day – it is an important step in our quest to understand the different evolutionary histories of Earth and Venus.”
Notes for editors
“Active volcanism on Venus in the Ganiki Chasma rift zone,” by E.V. Shalygin et al is published in Geophysical Research Letters.
For more information, please contact:
Markus Bauer
ESA Science and Robotic Exploration communication officer
Tel: +31 71 565 6799
Mob: +31 61 594 3 954
Email: markus.bauer@esa.int
Eugene Shalygin
Max Planck Institute for Solar System Research, Germany
Email: shalygin@mps.mpg.de
Wojciech Markiewicz
VMC principal investigator
Max Planck Institute for Solar System Research, Germany
Email: marko@mps.mpg.de
Håkan Svedhem
ESA Venus Express project scientist
Email: Hakan.Svedhem@esa.int
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