NASA, 화성에서 가장 유력한 생명 존재 단서 발견
하이커뮤니티매니져
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09.21
[이종림의 사이언스 랩] 35억 년 전 호수 암석에 미생물 흔적… 지구 미생물 활동 패턴과 유사
 체야바 폭포로 불리는 암석. 화성의 붉은 토양 띠 위에 나타난 불규칙한 표범 무늬와 검은 점들은 생명 흔적의 잠재적 단서로 주목받고 있다. NASA 제공 |
붉은 행성에 남겨진 미세한 흔적이 다시 한 번 인류의 상상력을 자극하고 있다.
미국항공우주국(
NASA
)은 최근 화성의 고대 호수 바닥에서 채취한 암석을 분석한 결과 역대 가장 유력한 생명 존재의 단서가 발견됐다고 발표했다.
퍼서비어런스(
Perseverance
) 탐사체(로버)가 수집한 이 시료에서는 유기물과 함께 미생물 대사와 관련된 특이한 광물, 얼룩처럼 새겨진 정교한 미세 구조가 동시에 확인됐다.
이번 발견이 화성 탐사의 흐름을 바꿀 ‘결정적 장면’이 될 수 있을지 주목된다.
NASA
는 9월 10일(현지 시간) 기자회견을 통해 퍼서비어런스가 화성에서 생명과 연관될 수 있는 물질을 발견했다고 발표했다.
퍼서비어런스는 6륜 로버로 2021년부터 화성 적도 부근 예제로 분화구(
Jezero
Crater
)를 누비며 현장 장비를 사용해 암석을 채취하고 성분을 분석해왔다.
예제로 분화구는 약 35억 년 전 강물이 분화구 안으로 흘러들어 형성된 고대 호수의 자취가 남아 있는 곳이다.
삼각주 퇴적층이 잘 보존돼 있어 오랜 시간 생명 흔적 탐사의 최적지로 꼽혀왔다.
과학자들은 이곳에 한때 미생물이 서식했을 개연성도 꾸준히 제기해왔다.
퍼서비어런스, 3가지 생명 조건 포착
이번에 분석한 시료는 예제로 분화구에서도 가장 젊은 퇴적층으로 분류되는 ‘브라이트 에인절(
Bright
Angel
)’ 지층에서 채취됐다.
퍼서비어런스는 이곳에서 ‘체야바 폭포(
Cheyava
Falls
)’ ‘사파이어 협곡(
Sapphire
Canyon
)’으로 불리는 암석을 수집한 뒤 레이저 분광기와 현미경을 사용해 정밀 분석을 수행했다.
NASA
는 이 연구 결과를 국제 학술지 ‘네이처(
Nature
)’에 발표했으며, 논문에는 체야바 폭포 암석과 주변 지형의 광물학적 특성이 상세히 담겨 있다.
분석 결과 생명의 기본 재료가 될 수 있는 유기탄소 화합물과 함께 주목할 만한 두 가지 광물이 확인됐다.
하나는 철과 인이 결합한 비비아나이트(
vivianite
)로, 지구에서는 늪지나 호수 바닥처럼 산소가 부족하고 유기물이 풍부한 환경에서 주로 형성된다.
다른 하나는 황을 에너지원으로 삼는 미생물이 존재하는 곳에서 자주 발견되는 황화철 광물인 그라이자이트(
greigite
)다.
특히 암석 속 작은 검은 반점들이 여러 개 찍혀 있는 부분에서 비비아나이트가 집중적으로 나타났다.
암석 표면에는 얼룩덜룩한 ‘표범 무늬’가 눈에 띈다.
이는 유기물과 광물이 맞닿은 경계, 즉 ‘반응 전선(
reaction
front
)’에서 발생한 화학 반응의 흔적이다.
유기물, 특이 광물, 정교한 미세 구조가 한꺼번에 발견됐다는 사실은 과거 화성 환경이 생각보다 훨씬 복잡했음을 보여준다.
나아가 이번 화성 시료 구조가 지구에서 미생물 활동으로 만들어진 패턴과 놀라울 만큼 유사하다는 점에 주목할 만하다.
늪지나 바닷속 퇴적층처럼 산소가 부족하고 유기물이 풍부한 곳에서는 미생물들이 철이나 황을 산화·환원시키며 에너지를 얻는다.
이 과정에서 광물이 일정한 배열로 쌓이거나 특이한 무늬가 만들어지는데, 화성 시료에서 관측된 구조 역시 그러한 결과물과 유사한 것으로 나타났다.
물론 이 무늬가 생명 활동의 직접적인 증거라고 아직은 단정할 수 없다.
특별한 화학 반응이나 지질 작용만으로도 이런 무늬가 생길 수 있기 때문이다.
이런 이유로 연구진은 이 발견을 ‘잠재적 생체지표(
Potential
Biosignature
)’라고 부른다.
생명이 실제로 존재했다는 결정적 증거는 아니지만, 생명 존재 가능성을 안고 있는 의미 있는 단서인 셈이다.
이번엔 진짜? 귀환 늦어도 커지는 기대
그동안 화성 탐사를 통해 나온 생명 존재 가능성의 근거는 주로 물 흔적이었다.
말라버린 강줄기, 호수처럼 생긴 퇴적층, 물이 있어야만 만들어지는 광물 등이 그 증거로 제시됐다.
하지만 살 수 있는 환경이 갖춰졌다고 해서 실제로 생명체가 존재했음을 뜻하는 것은 아니다.
2004년 화성에 착륙한 로버 스피릿(
Spirit
)과 오퍼튜니티(
Opportunity
)는 암석 표면에서 유기물 단서를 포착했지만, 탐사 장비의 정밀도가 부족했고 지구에서 묻어간 물질에 오염됐을 개연성도 있어 확실한 판단을 끌어내지는 못했다.
이후 2012년부터 활동한 큐리오시티(
Curiosity
)는 좀 더 진전된 결과를 가져왔다.
게일(
Gale
) 분화구에서 복잡한 유기물을 발견하고, 대기 중 메탄 농도가 계절에 따라 변한다는 사실도 포착했다.
NASA
는 이를 근거로 2014년과 2018년 두 차례에 걸쳐 “화성 생명 가능성과 관련된 중요한 단서”라고 발표했다.
하지만 이 역시 지질 작용으로 설명될 수 있어 결정적 증거로 받아들여지진 않았다.
이러한 사례가 반복되면서
NASA
의 ‘중대 발표’는 대중에게 점차 기대보다는 회의적인 반응을 낳게 했다.
그러나
이번에 퍼서비어런스가 보고한 결과는 성격이 다르다.
한 시료 안에서 유기물, 특정 광물, 독특한 미세 구조가 동시에 드러났기 때문이다.
각각은 이전에도 관측된 적이 있지만, 세 가지 조건이 함께 확인된 것은 이번이 처음이다.
아직 확증된 건 아니지만, 학계에서는 지금까지 나온 단서 가운데 가장 설득력 있는 후보라는 평가가 우세하다.
이제 관심은 해당 시료가 지구로 돌아올 시점에 쏠려 있다.
NASA
는 귀환 계획을 2033년으로 잡았으나, 비용이 110억 달러(약 15조2200억 원)까지 늘어날 것으로 예상되면서 일정을 잠정 보류했다.
현재로선 2040년대 초반에야 지구에서 정밀 분석이 가능할 것으로 보인다.
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