칼 세이건은 “이 드넓은 우주에 우리밖에 없다면 그것은 엄청난 공간 낭비다”라는 말을 남겼는데요, 알면 알수록 넓은 이 우주에 정말 지구에만 생명체가 존재할까요? 우리는 외계 생명체를 이야기할 때, 태양계를 벗어난 다른 항성계에서 찾으려고 하는 경향이 있습니다. 그런데 답은 의외로 가까운 곳에 있었습니다. 바로 화성입니다. 최근 들려온 놀라운 소식, NASA는 화성에 생명체 흔적이 발견되었다는 소식을 전해왔습니다.
해당 암석은 체아바 폭포라고 불리는 퇴적암의 사진입니다. 암석의 중앙에 붉은 띠 부분에는 표범 반점 무늬와 같은 패턴을 확인할 수 있습니다. 이러한 독특한 광물의 패턴은 미생물이 만들어낼 수 있습니다. 물론 해당 패턴은 고온, 산성조건, 유기 화합물과의 결합 등과 같은 비생물적인 요인으로도 만들어질 수 있으나 화성의 반점이 나타난 곳은 저온의 환경이고 산성조건을 경험했다는 것이 확인되지 않습니다. 또한 저온의 환경에서 유기물의 반응해서 해당 패턴을 만들어내는 경우는 아직 확인이 되지 않았기에 현재로서는 생물의 영향이 클 것으로 유추됩니다.
따라서 화성의 반점은 저온의 환경에서 해당 광물이 생성된 것으로 확인되며, 저온에서 비생물학적인 요인으로는 이러한 현상이 발생하기 힘들다는 것이 나사의 입장입니다. 현재 확실히 외계생명체가 발견된 것은 아니지만 충분히 생명체가 존재했다는 가능성을 보여줍니다.
기사를 접했을 때 외계 생명체의 모습을 기대했다면 조금 실망했을지도 모릅니다. 그렇다면 화성이 아닌 다른 곳으로 눈을 돌려봅시다. 어쩌면 생명체의 증거가 아닌 실제 생명체와 조우할지도 모릅니다. 우리 태양계에는 화성 말고도 외계 생명체 존재 가능성이 높은 천체들이 있습니다. 지구 이외에 우리 태양계에 외계 생명체가 살 수 있는 곳이 또 어디가 있을까요?
소행성대에 위치한 왜행성, 세레스
세레스는 소행성대에 위치한 유일한 왜행성입니다. 소행성대에 있는 천체들은 제각각의 모양이지만 세레스는 충분히 크고 무거워서 동그란 모양을 유지할 수 있는 천체입니다. 이러한 세레스는 외계 생명체 존재 가능성이 높은 천체 중 하나입니다. 그 이유는 다른 천체에서 보기 힘든 물이 있기 때문입니다. 2014년 허블우주망원경이 세레스를 관측했을 때 표면에서 수증기가 분출되는 모습을 확인했습니다.
또한 세레스 탐사 미션인 던 임무에는 세레스의 표면 아래에 소금물 바다가 있다는 것과 세레스에 탄소 분자 형태의 유기 물질의 존재 증거를 발견합니다.
게다가 과거에 세레스 내부에 방사성 열에너지가 존재하여 세리스 지하 바다를 데웠을 것으로 추정됩니다. 지구에서도 깊은 심해의 바다에 뜨거운 물의 유입으로 미생물에게 다양한 먹이를 공급할 수 있는데 세레스 역시 비슷한 상황이었을 것으로 추측됩니다. 그리고 방사성 열에너지로 지하 바다는 생명체가 활동하기 적당한 온도를 유지했을 것이라고 봅니다. 그러나 열 에너지는 최대 20억년 정도의 기간동안 유지되었을 것이라 추정되기 때문에 현재는 에너지를 내지 못해서 식은 상태로 살아있는 생명체의 모습은 기대하긴 어려울지도 모릅니다. 따라서 25억년 전까지는 생명체의 존재 가능성이 있었지만 현재 살아있는 생명체의 존재는 불확실합니다. 하지만 생명체가 존재했다는 그 흔적을 찾는다면 이 넓은 우주에 생명체가 지구에만 존재한다는 것이 아니라는 것이겠죠.
목성의 위성, 유로파
태양계에서 가장 거대한 행성인 목성은 95개라는 많은 위성을 거느리고 있습니다. 목성의 위성 중 4번째로 크기가 큰 유로파는 외계 생명체 존재 가능성이 높은 천체로 여겨집니다. 유로파는 얼음으로 이뤄진 표면 아래에 소금 바다가 존재하는데, 이는 지구의 바닷물과 비교했을 때 훨씬 더 많은 두 배 정도의 양으로 추정합니다.
유로파에는 지구의 생명체에게 꼭 필요한 산소도 있습니다. 지구에서는 식물의 광합성을 통해서 산소가 만들어지지만, 유로파의 경우는 우주에서 날아온 하전 입자가 얼음 표면에 부딪히면 물을 산소와 수소로 분해하는데 이때 산소가 만들어집니다. 이렇게 만들어진 산소는 지하의 바다로 스며들 수 있으며 산소와 물질이 만나 생명체를 만드는 과정을 일으킬 수 있습니다.
또한 유로파는 강력한 목성의 중력에 의해 조석 가열로 열에너지를 만들어 낼 수 있고 이 열에너지는 생명체에게 필요한 에너지로 사용될 수 있습니다.
이러한 유로파가 생명체가 살기 적합한 곳인지 확인하기 위해서 나사에서는 2024년 ‘유로파 클리퍼’라는 탐사선을 발사했습니다. 탐사선이 앞으로 어떤 정보를 가지고 올지 기대해봅시다.
토성의 위성, 엔셀라두스와 타이탄
거대한 고리를 가진 토성은 태양계에서 가장 많은 위성을 가진 행성입니다. 많은 위성을 가진만큼 다양한 위성들을 확인할 수 있습니다. 따라서 토성의 위성에도 생명체 존재 가능성이 있는 천체들이 숨어있습니다. 엔셀라두스와 타이탄이 대표적인 예입니다.
엔셀라두스는 태양계에서 반사율이 가장 높은 천체이기 때문에 많은 태양빛을 반사해서 대략 영하 210도의 굉장히 낮은 온도를 가지고 있습니다. 하지만 표면의 낮은 온도와 달리 내부에서는 얼어붙은 정적인 상태는 아닙니다. 엔셀라두스는 행성인 토성과 주변에 있는 디오네라는 위성의 영향으로 조석 가열이 발생하여 열 에너지를 만들어냅니다. 이 열은 생명체에게 필요한 에너지가 됩니다
또한 엔셀라두스는 표면 아래에 지하 바다가 존재합니다. 2005년 카시니 탐사선은 엔셀라두스의 표면에서 지하 바다의 일부가 배출되는 액체 물기둥을 관측합니다. 탐사선은 이 물기둥을 조사하여 수증기, 이산화탄소, 메탄 외에도 다양한 유기물을 확인합니다. 이러한 유기물에는 생명체를 구성할 수 있는 성분들이 포함되어 있어서 생명체 존재 가능성을 더욱 높입니다.
엔셀라두스의 물기둥의 일부는 토성의 고리를 구성하는데, 이를 E 고리라고 합니다. 이 고리의 구성 성분을 확인하면 엔셀라두스의 바다 성분을 알 수 있습니다. 고리의 대부분은 얼음으로 이루어져 있지만, 일부 특이한 실리카 입자도 발견됩니다. 이는 액체상태의 물과 암석이 뜨거운 온도에 만나 생성되는 물질로, 곧 엔셀라두스 바다 아래에 열수분출구가 존재한다는 것을 시사합니다. 소금 바다, 다양한 유기물과 열수분출구는 생명체가 존재할 수 있는 가능성이 높다는 것을 나타냅니다.
타이탄은 토성의 위성 중 가장 크기가 큰 위성이며 태양계에서 두번째로 큰 위성입니다. 이 위성의 큰 특징은 두꺼운 대기를 지니고 있다는 점인데, 태양계 위성 중 유일하게 대기를 가지고 있습니다. 타이탄은 대기를 가지고 있기 때문에 구름, 비와 같은 다양한 기상현상이 일어납니다. 타이탄의 대기 중 대부분은 질소로 전체 대기의 95%를 차지하며 나머지 5%는 메탄입니다. 그리고 일부 소량의 탄소 화합물이 차지합니다. 메탄은 복잡한 대기 화학 작용을 가능하게 하는데 메탄의 공급원에 대해서 의문점이 가득합니다. 메탄은 태양에 의해 분해되기 때문에 지속적으로 공급되어야 하는데 타이탄은 어떻게 메탄을 공급하고 있는지에 아직 알지 못하지만 과학자들은 아마 화산 활동으로 내부의 메탄이 대기로 이동하지 않았을까라고 생각합니다.
또한 타이탄의 표면에는 강, 호수, 바다와 같은 액체가 존재합니다. 타이탄은 태양계 천체 중 지구와 가장 비슷한 표면 모습을 가지고 있습니다. 하지만 표면의 액체는 메탄으로 이뤄져서 지구와 성분도 다르고 표면 온도도 영하 179도로 매우 추운 환경이기 때문에 지구의 생명체가 사는 환경과 차이가 있지만 낮은 온도에서 산소가 아닌 메탄을 사용하는 생명체가 존재할 가능성도 무시할 순 없습니다.
게다가 타이탄의 지하에는 소금과 암모니아가 섞인 액체 상태의 바다가 존재하는데, 이러한 지하 바다에서는 지구와 비슷한 미생물이 존재할 수도 있습니다. 이렇게 타이탄은 표면과 지하에서 생명체가 존재할 가능성이 있습니다.
오늘은 다양한 외계 생명체가 거주할 수 있는 태양계의 천체에 대해서 알아봤습니다. 외계 생명체의 가능성은 항상 재기되지만 그 모습은 확인되지 않아서 항상 궁금증이 더욱 부풀어져만 갑니다. 많은 탐사가 이루어짐에 따라 앞으로 더 좋은 결과를 기대할 수 있겠죠?
참고문헌
https://www.nasa.gov/news-release/nasa-says-mars-rover-discovered-potential-biosignature-last-year/