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[IT뉴스]금성의 노란색 구름의 실제 색깔은?

온카뱅크관리자

2026-08-27 15:37:26

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> IBS 이연주 박사·미 FfAME 얀 스파체크 박사 연구팀, 금성 구름 무늬 만드는 '미확인 물질'의 빛 흡수 특성 밝혀 유기·무기물 후보 검증할 기준 제시…향후 금성 실측 탐사에 활용 기대 
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 <img alt="금성 구름 무늬 만드는 '미확인 물질'의 빛 흡수 특성을 밝힌 국제 공동연구팀의 기초과학연구원 이연주 CI와 연구 개요. 기초과학연구원 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/27/daejonilbo/20260827153242660ehah.jpg" data-org-width="1178" dmcf-mid="VNA09rqFmZ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/27/daejonilbo/20260827153242660ehah.jpg" width="658">
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 금성 구름 무늬 만드는 '미확인 물질'의 빛 흡수 특성을 밝힌 국제 공동연구팀의 기초과학연구원 이연주 CI와 연구 개요. 기초과학연구원 제공
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 옅은 노란색으로 보이는 금성의 구름, 이 구름을 이루는 작은 물방울을 한데 모으면 실제로는 어떤 색일까.
 국제 공동연구진이 금성의 수수께끼에 한 걸음 다가섰다. 금성 구름에 밝고 어두운 무늬를 만드는 정체불명의 물질이 빛을 얼마나 강하게 흡수해야 하는지 구체적인 수치로 밝혀낸 것이다. 그동안 제시돼 온 후보 물질 가운데 실제 가능성 있는 물질을 가려낼 기준이 마련됐다는 평가다.
 기초과학연구원(IBS, 원장 장석복)은 행성대기 그룹 이연주 연구책임자(CI)와 미국 응용분자진화재단(FfAME) 얀 스파체크 박사가 이끄는 국제 공동연구팀이 금성 관측자료와 빛의 흡수량을 계산하는 모델을 결합해 금성 구름방울을 이루는 액체가 자외선과 가시광선을 얼마나 흡수하는지 계산하는데 성공했다고 27일 밝혔다.
 국제 공동연구팀은 이를 바탕으로 미확인 흡수물질의 후보 물질이 충족해야 할 빛의 흡수 효율과 농도 조건을 제시했다.
 가시광선으로 본 금성은 대체로 옅은 노란색이지만, 자외선으로 관측하면 상층 구름과 함께 이동하는 밝고 어두운 무늬가 뚜렷하게 나타난다.
 과학자들은 약 100년 전부터 햇빛을 흡수해 이러한 무늬를 만드는 물질을 추적해 왔지만 정체는 아직 밝혀지지 않았다. 철이나 황을 포함한 무기물부터 다양한 유기물까지 여러 후보가 제안됐지만 정량적인 기준이 부족했다.
 특히 구름방울과 대기 중 분자는 햇빛을 여러 방향으로 흩뜨리기 때문에 우주에서 관측한 구름의 밝기만으로는 구름방울 속 액체가 빛을 얼마나 흡수하는지 직접 판단하기 어렵다.
 담배 연기가 대표적인 사례다. 작은 연기 입자들은 빛을 효과적으로 산란해 흰색이나 옅은 회색으로 보이지만, 입자를 한데 모으면 검고 끈적한 타르가 남는다.
 금성의 구름 입자도 담배 연기 입자와 크기가 비슷하다. 따라서 옅은 노란색으로 보이는 금성 구름도 구름방울을 이루는 액체 자체는 예상보다 훨씬 어두울 수 있다.
 연구팀은 '금성 구름방울의 액체를 모아 실험실 분광기에 넣는다면 빛을 얼마나 강하게 흡수할까'라는 질문에 답하기 위해 복사전달 모델을 적용했다.
 복사전달 모델은 빛이 대기와 구름을 통과하면서 흡수되고 여러 방향으로 흩어지는 과정을 계산하는 방법이다. 연구팀은 이를 통해 우주에서 관측한 금성의 밝기 정보를 실험실의 자외선-가시광선 분광분석에서 사용하는 물리량인 '흡수계수'로 변환했다.
 우주에서 관측된 금성 구름의 밝기를 바탕으로 구름방울 속 액체의 빛 흡수 정도를 역산한 것이다.
 분석 결과, 금성 구름 액체가 빛을 흡수하는 정도는 365~455nm(나노미터=10억분의 1m) 범위에서 파장이 길어질수록 급격히 감소했다. 특히 375nm에서 흡수계수가 약 1,278㎝-1에 달했다.
 이는 미확인 흡수물질이 빛을 매우 강하게 흡수하는 성질을 지녔거나, 금성 구름방울 속에 매우 높은 농도로 존재해야 관측된 어두운 무늬를 만들 수 있다는 의미다.
 연구팀은 이러한 조건을 충족할 가능성이 있는 후보로 빛을 강하게 흡수하는 구조를 가진 '공액 유기분자(특정 파장의 빛을 효과적으로 흡수하는 유기분자)'를 살펴봤다.
 연구진은 빛의 흡수 효율을 비교하기 위해 식물의 엽록소나 혈액 속 헤모글로빈을 구성하는 헴을 사례로 들어 포르피리노이드(빛을 효과적으로 흡수하는 고리 모양의 구조를 가진 화합물)계열 물질만큼 빛을 효율적으로 흡수하는 분자라면, 금성 구름방울을 이루는 액체 속에 약 10g/L의 농도로 존재해야 관측 결과를 설명할 수 있다고 전했다.
 연구진은 이번 연구가 미확인 흡수물질이 유기물이라거나 금성 구름에 생명체가 있다는 사실을 입증한 것은 아니라고 덧붙였다.
 빛을 얼마나 강하게 흡수하는지만큼 중요한 다른 단서도 있다. 바로 파장에 따라 흡수 정도가 어떻게 달라지느냐다. 여러 유기물이 뒤섞인 '타르형 혼합물'은 보통 가시광선의 넓은 영역을 흡수해 갈색이나 검은색으로 보인다.
 반면 연구팀의 분석에서는 빛의 파장이 길어질수록 금성 구름 액체가 빛을 흡수하는 정도가 급격히 감소했다. 이는 미확인 흡수물질이 타르형 혼합물보다 비교적 일정하고 명확한 화학구조를 지닌 물질일 가능성과 부합한다. 기존에 제안된 여러 무기물 후보도 관측 결과를 재현하려면 금성 구름 속에 매우 높은 농도로 존재해야 하는 것으로 분석됐다.
 이번 연구는 미확인 흡수물질의 정체를 특정하는 대신, 모든 후보 물질이 충족해야 할 정량적 조건을 제시했다는 데 의미가 있다. 향후 실험실 연구와 금성 실측 탐사에서 유기물과 무기물 후보를 검증하고 그 범위를 좁히는 기준으로 활용될 것으로 기대된다.
 이번 연구에서 복사전달 모델 계산을 수행한 이연주 CI는 "금성의 구름 입자는 햇빛을 매우 효과적으로 산란하기 때문에 우주에서 관측한 밝기를 실험실에서 측정한 액체의 흡수 특성과 직접 비교하기 어렵다"며 "빛의 산란과 흡수를 모두 고려해 금성 구름방울의 액체 자체가 빛을 얼마나 강하게 흡수해야 하는지를 정량적으로 제시했다는 데 의미가 있다"고 말했다.
 제1저자인 얀 스파체크 박사는 "미확인 흡수물질이 복합유기물이라면, 관측된 가파른 흡수 스펙트럼은 해당 물질이 비교적 명확한 화학구조를 지니며 고농도 황산에서도 타르형 혼합물로 쉽게 변하지 않을 가능성을 보여준다"며 "이번 결과가 미확인 흡수물질의 후보를 검증하고 그 범위를 좁혀나가는 데 활용되기를 기대한다"고 밝혔다.
 이 연구는 국제학술지 '아스트로바이올로지'에 8월25일 온라인 게재됐다.
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