우주학 화성 생명체는 존재할까?? PART 1

화성 생명체는 존재할까??  PART 1

 

우리 태양계의 지구형 행성 대부분이 그러하지만, 지구와 가까운 우주 공간중에서 특히 화성은 외계 생명체의 흔적이 발견될 만한 행성이다.

하지만 외계 문명이 화성을 지배하리라는 상상은 이미 한참 전에 사라졌다. 좀더 단순한 형태의 생명체가 존재하는 지도 아직까지는 확실하지 않다.

 

 

 

우주선이 화성을 탐사하기 전에도 대부분의 사람이 화성에 지구 수준의 생명체가 살 수 없다는 점을 알고 있었다. 너무 얇고 건조한 대기 때문이다. 그러나 웬만큼 복잡한 생명체가 서식 할 수 있으리라는 기대마저 확실히 깨진 것은 1960년대 화성 탐사선이 화성에 초닥함과 함께였다.

그렇다 해도초기 참사에서 말라붙은 강바닥처럼 보이는 지형이 발견됨에 따라 먼 과거에는 생명체가 살기에 좀 더 적합했으리라는 기대감이 희미하게나마 생겨났다. 그리고 그 후 수십 년 동안 이루어진 연구로 그 가능성이 한층 더 커졌다.

 

지구와 조건이 비슷한 행성에서 외계 생명체를 찾을 수 있으리라 추론하는 것은 과거의 지구 주심주의와는 엄연히 다르다. 모든 생명체가 탄소 성분의 복잡한 유기분자와 같은 필수 화학작용을 통해 존재한다는 데는 탄탄한 과학적 근거가 있다. 그 뿐만 아니라 그러한 분자는 알맞은 액체 용매가 있어야 화학반응을 일으킬 수 있다. 액체 용매 중에서도 가장 효과적인 것이 액체 상태의 물이다.

 

지구의 우주 탐사선이 지구 밖 태양계에서 거주 가능한 조건을 갖춘 행성을 찾아 나선 동안, 생물학자 지질학자 우주학자들은 지구의 생명체가 우리 생각보다 훨씬 더 다양하며 지구보다 한층 척박한 환경을 이겨낼 수 있다는 사실을 밝혀냈다.

 

캘리포니아 주의 모노 호수처럼 알칼리 성질이 강한 지역이나 와이오밍 주 옐로스톤의 그랜드 프리스매틱 스프링등의 산성 지역만 하더라도 극한 미생물이 서식한다. 이러한 미생물은 얼마전까지 우리가 상상조차 하지 못한 방식으로 주위 환경의 화학물질을 처리함으로 극한 환경에서도 생존한다.

 

원시 생명체는 지하 깊숙한 곳에 있는 초고온의 뜨거운 암석에서부터 춥고 건조한 남극 황무지에 이르기까지 모든 지역에서 발견되었다. 이것만 보더라도 지구와 같아야 한다는 자격 기준이 생각보다 까다롭지 않을지도 모른다.

 

그렇다면 화성에서도 한때 생명체가 진화했을까?

 

그러한 생명체가 현재까지 살아남아 있을까? 이 의문에 대한 답을 본격적으로 찾아 나선 것이 1970년대 NASA가 발견한 바이킹 착륙선들이다. 

각각의 바이킹 착륙선은 화성 토양에 유기체나 유기체의 유해가 존재하는지 확인하기 위해 일련의 실험을 시행했다. 대부분 부정적인 결과가 나와지만, 표지 분자 방출 실험에서만큼은 감질나게도 모호한 결과를 얻었다.

lr 실험은 토양  표본에 방사성 동위원소인 탄소-14가 표지된 영양분을 주입한 다음 방사성 기체가 방출되는지를 조사하는과정으로 이루어졌다. 이산화탄소가 방출된다면 토양 속에 영양분을 분해하고 대사하는 미생물이 있다는 애기다.

 

흥미롭게도 두번의 lt 실험 모두 맨 처음에는 이산화탄소가 꾸준히 방출되는 결과가 나타났다. 그러나 안타깝게도 1주일 후에 같은 실험을 두차례 반복하자 이산화탄소가 더는 방출되지 않았다. 그때부터 이러한 결과가 정확히 무엇을 뜻하는지에 관한 격렬한 논의가 이어지고 있다.

 

어떤 학자는 LR실험에서 생명체가 발견된 것은 사실이지만 2차 실험에 이르기 전에 실험 과정등의 이유로 그 생명체 죽었으리라 추장한다. 반면, 화성 토양에 반응성이 높은 과산화화학물질이 있기 때문에 미생물 없이도 일회성 기체 방출이 가능하다고 반론하는 학자도 있다.

 

 

 

* 캘리포니아주의 모노호수는 얕고 넓으며 알칼리성 나트륨이 고농도로존재하는 호수다. 온천과 탄산칼슘으로 생성된 높은 돌기둥 투파로 유명하다. 언뜻 생명체가 살아남기 어려워 보이지만 극한 미생물을 바탕으로 한 온전한 생태계가 존재하는 곳이다. 먼 과거 화성에도 비슷한 온천이 있었다는 증거가 발견됨에 따라 NASA과학자들은 다른 곳에서 찾아볼 수 없는 모노 호를 실험 장소로 삼아 화성 생명체를 규명하려고 하고 있다.

 

바이킹 탐사 이후 20년동안 화성 탐사가 중단되면서 많은의문이 수수께끼로 남았다. 또한 ESA가 발사한 마스 익스프레스의 착륙선으로서 유일하게 생명체이 흔적을 찾을 목적으로만 설계된 비글2호의 임무 역시 아쉽게도 실패로 끝났다. 한편  NASA에서는 궤도선,탐사차,착륙선의 임무를 과거와 현재의 환경에 관해 더 많은 정보를 얻는데 초점을 맞췄다. 화성에 과연 생명체가 존재한 적은 있는지부터 파악하기 위해서다.

화성 암석에 적철광등 광물이 발견되면서 화성이 한때 지금보다 더 따뜻하고 습고다 높았나는 주장이 어느정도 입증되었다. 또한 스피릿호의 굴착 잡업으로 이산화규소가 풍부한 토양이 드러에 따라 생명체의 진화에 무척 유리한 온천 환경이 존재하리라 추측한다.

 

그런데, 1996년 NASA와 과학자들이 과거 화성에서 살던 생명체의 화석을 발견했다고 주장하면서 논란이 불거졌다. 아지까지 화성 지표면에서 채취된 암석표본을지구로 옮겨온 적은없지만, 지질학자들은 이따금 일어나는 자연 현상 때문에 화성의 암석이 운석 형태로 지구로 날아든다는 사실을 알아냈다. 소행성의 충돌이나 대규모 화산 폭발로 화성의 중력이 무력화될 때 화성의 암석 파편이 주우 공간으로 방출되어 수백년 동안 화성과 지구 사이를 떠돌다가 마침내 지구에 충돌한다는 것이다.

 

물론 지구 운석은 대부분 소행성대에서 날아온 암석 즉 태양계가 탄생할 떄 만들어진 잔해 물질이다. 화성에서 온 운석이 있다는 사실은 1960년대 초반에 밝혀지기 시작했는데, 다른 운석들과 뚜렷한 차이점이 있는 데다 바이킹 착륙선이 분석한 화성 암석과 비슷한 덕분이었다. 그 유명한 ALH 84001 운석은 1984년 남극의 핼런 구릉에서 발견되었다. 그러나 이 운석의 독특한 특징이 제대로 파악된 것은 그로부터 10년이 지나서였다.

 

ALH 84001은 약 40억년 전 후기 운석 대충돌 시기에 발레스 마리네스의 이오스 카스마에서 형성된것으로 보인다. 계속 화성 지표면에 머무르던 운석은 1500만 년쯤 전 소규모 충돌에 의해 우주 공간으로 방출되었고, 지구에 도착한 것은 불과 1만 3,000년전쯤이다.

이 운석을 고밀도 전자 현미경으로 샅샅이 조사하던 NASA과학자들은 그  안에서 너비가 수십 나노미터밖에 안되는 별레 모양의 구조물을 발견했다. NASA측은 이것이 초소형 나노박테리아의 화석일지도 모른다고 주장했다. 이 운석이 화석 말고도 자철석 등 광물의 결정을 담고 있다는 점도 시사하는 바가 크다. 지구에서 자철석은 살아 있는 유기물에 의해 형성되기 때문이다.

 

ALH 84001에서 생명체의 흔적을 발견했다는 주장은 당연히 대부분 사람에게서 의심스러운 눈초리를 받았다.또한 그로부터 몇년도 안되어 다른 과학자들이 생명체의 도움없이 벌레 모양의 나노박테리아 구조물 등 ALH 84001의 특징을 대부분 재현해 내는데 성공했다