지구‧달‧수성‧금성‧화성에 수은 기압계를 가져가면 각각 어떻게 될까요?
수은 기압계는 U자형으로 한 쪽이 열려 있고, 다른 쪽은 막혀 있고 공기가 없는 진공 상태로 가정해 보겠습니다.
🌍 지구(Earth)
- 정상적으로 작동합니다.
- 지구 대기(약 1기압)가 수은을 밀어올리기 때문에 약 760 mmHg 정도의 수은 기둥 높이가 유지됩니다.
- 막힌 관의 수은 윗 부분은 진공 상태가 됩니다. (토리첼리의 진공)
🌙 달(Moon)
- 달은 사실상 대기가 없습니다. 즉, 진공에 가깝습니다. 따라서 수은을 밀어 올릴 기압이 없습니다.
- 기압계의 수은 기둥은 형성되지 않고, 수은을 제외한 기압계 전체가 거의 진공 상태처럼 되어 있습니다.
- 수은 기둥의 양쪽 높이 차이는 ‘0’이 됩니다.
☿ 수성(Mercury)
- 수성은 매우 희박한 대기(극도로 낮은 기압)를 가집니다. 따라서 실질적으로 기압은 ‘0’이라고 볼 수 있습니다.
- 달에서와 같이 수은기압계는 작동하지 않으며, 수은 기둥은 올라가지 않습니다.
- 낮에는 온도가 매우 높아 수은이 일부 증발할 위험도 있습니다.
♀ 금성(Venus)
- 금성 표면 기압은 약 90기압입니다.
- 따라서 금성의 대기압이 수은을 아주 잘 밀어 올립니다. 하지만 기둥 높이가 너무 높아서 현실적으로 금성의 대기압을 축정하기는 어렵습니다.
- 수은기압에서 기둥 높이는 기압에 비례하므로 지구에서의 수은 기둥의 높이에 90을 곱하면 → 지구의 760 mm × 90 = 약 68,400 mm = 약 68.4 m
- 따라서 수은 기압계로 금성의 대기압을 측정하기 위해서는 약 68 m 높이의 유리관이 필요합니다.
- 유리관이 부러지거나, 수조가 넘쳐나거나, 장비가 버티지 못할 것입니다.
♂ 화성(Mars)
- 화성 표면기압은 지구의 약 0.6% (약 0.006기압)입니다.
- 따라서 수은 기압계로 화성의 대기압을 측정하면, 760 mmHg × 0.006 ≈ 약 4.5 mmHg 높이 차이가 나옵니다.
- 즉, 수은 기둥이 거의 바닥에 가깝게 아주 조금만 올라감. 너무 낮은 높이로서 정확한 측정이 어렵습니다.