이탈리아 트렌토 대학의 과학 연구팀은 최근 금성 표면 아래에서 거대하고 속이 빈 용암 터널을 발견했다고 발표했습니다. 이는 이 "쌍둥이 지구"의 지하 화산 구조에 대한 직접적인 증거를 인류에게 처음으로 제공한 것입니다. 이번 발견은 금성의 화산 활동이 지질학적 진화에 장기적으로 중요한 역할을 했을 가능성이 높다는 것을 시사합니다.

이 연구는 이탈리아 우주국의 자금 지원을 받았습니다. 과학자들은 1990년부터 1992년까지 NASA의 마젤란 탐사선이 얻은 합성 개구 레이더 데이터를 재분석하여 금성의 Nyx Mons 지역에서 대표적인 붕괴 구덩이와 그 아래에 있는 거대한 지하 공동 구조를 확인했습니다. 해당 논문은 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 2월 9일자에 게재됐다.

원격탐사연구소 소장이자 트렌토대학교 정보공학 및 컴퓨터공학과 교수인 로렌조 브루조네(Lorenzo Bruzzone)는 금성에 대한 인류의 이해는 여전히 매우 제한적이며 이전에는 금성 표면 아래에서 일어나는 과정을 직접 관찰할 수 없었다고 말했습니다. 그는 “이번에 확인된 화산공동은 오랫동안 이론적인 수준에만 머물던 금성의 지하 용암동굴에 대한 최초의 관측 증거를 제공한다는 점에서 특히 중요하다”고 말했다. 그는 이번 발견이 금성의 진화에 대한 이해를 심화하는 데 도움이 될 뿐만 아니라, 미래 행성 연구에 새로운 시각을 열어준다고 지적했습니다.

지구와 달에서 용암 터널은 일반적으로 흐르는 용암이 표면에 지각을 형성하고 내부로 계속 흐르다가 결국 빈 채널을 남길 때 화산 폭발 중에 형성됩니다. 그러한 구조물은 지하에 있기 때문에 꼭대기가 붕괴되어 "채광창"을 형성할 때만 식별되는 경우가 많으며 표면의 구덩이는 용암 동굴로 들어갈 수 있는 잠재적인 단서로 간주됩니다. 그러나 금성은 일년 내내 두꺼운 구름에 둘러싸여 있어 광학 카메라로 표면과 지하를 직접 관찰할 수는 없습니다. 과학자들은 행성을 "투명"하기 위해 레이더 영상에만 의존할 수 있습니다.

과학 연구팀은 자체 개발한 영상 기술을 사용해 '마젤란'이 국부 지표면 붕괴 지역에서 촬영한 레이더 영상을 처리하는 데 집중했으며, '채광창' 근처 지하 도관의 신호를 찾으려고 했다. 분석 결과에 따르면 니커스 산 지역 아래에는 추정 직경이 약 1km, 상단 "암석" 두께가 최소 150m, 공동 깊이가 375m 이상인 엄청난 규모의 지하 통로가 있는 것으로 나타났습니다. 연구팀은 이를 거대한 용암동굴(pyroduct)로 해석했다.

연구에 따르면 금성의 환경 조건은 비정상적으로 큰 용암 터널이 형성되는 데 더 도움이 될 수 있다고 합니다. 지구에 비해 금성은 중력이 낮고 대기가 밀도가 높기 때문에 화산 분출구에서 범람하는 용암이 흐름 과정에서 더 빨리 두꺼운 절연 껍질을 형성하여 대규모 지하 용암 채널을 오랫동안 유지할 수 있습니다. 이번에 확인된 용암동굴의 폭과 높이는 현재 알려진 지구상의 용암동굴과 화성의 용암동굴에 대한 이론적 기대치를 크게 웃돈다. 그 크기는 인간이 달에서 발견한 가장 큰 유사한 구조물에 가깝거나 훨씬 더 큽니다. 이 크기 특성은 금성의 다른 화산 지형에 대한 관찰과도 일치합니다. 예를 들어 금성 표면의 용암 채널은 다른 지구 행성보다 길고 넓은 경향이 있습니다.

현재 데이터는 "채광창"에 가까운 캐비티 단면만 확인하고 측정할 수 있습니다. 그러나 연구팀은 주변 지형 기복과 형태를 분석하고 인근의 유사한 붕괴 구덩이와 결합하여 이 지하 용암 통로 시스템이 최소 45km 이상 외부로 확장될 가능성이 있다고 추론했습니다. 이 가설을 테스트하고 금성에서 더 많은 용암 동굴을 찾으려면 Bruzzone은 고해상도 레이더 이미지와 더 큰 침투 능력을 갖춘 레이더 시스템의 새로운 데이터가 필요하다고 강조했습니다.

이 결과는 앞으로 진행될 여러 금성 탐사 임무에 대한 중요한 전조 정보로 간주됩니다. 그 중 유럽우주국의 'EnVision' 임무와 NASA의 'VERITAS' 임무는 모두 첨단 레이더 페이로드를 탑재해 고해상도 표면 이미지를 얻어 소규모 붕괴 구덩이와 주변 구조물에 대한 상세한 분석을 수행할 계획이다. "EnVision"에는 수백 미터 깊이의 지하 구조물을 탐지할 수 있는 궤도 장착형 지하 레이더 사운더도 장착됩니다. 표면 개구부가 없더라도 지하 용암 통로를 직접 '볼' 수 있을 것으로 예상된다.

Bruzzonet은 이것이 금성의 지하 화산 세계에 대한 "첫 번째 엿볼"일 뿐이라고 말했습니다. 앞으로는 차세대 탐지기의 출시와 데이터 반환으로 인해 인간은 금성의 지하 용암 네트워크에 대한 '지도'를 체계적으로 그릴 것으로 예상됩니다. 그는 이것이 금성의 내부 활동과 표면 재생 메커니즘에 대한 인류의 이해를 재편할 뿐만 아니라 미래의 로봇과 유인 탐사를 위한 자연적인 보호 공간과 과학적 탐사 목표를 제공할 수도 있다고 믿습니다.