우주학 화성 생명체는 존재할까? PART 2

우주학 화성 생명체는 존재할까? PART 2

 

어떤 우주학자들은 나노박테리아로 추정되는 구조물 정도로 작은유기물이 존재하고 생존 할 수 있는지 부터가 의문이라고 했다.

 

 

 

 

화석의 존재를 주장한 원래 팀은이에 반박했다. 다른 과학자들이 제시한 방법으로 그 다양한 특징을 재현할 수 있는지 의혹을 제기하고, 그외의 화성 운석에서도 유기물이 만든 즉 생물 활동에 의한 구조물을 밝혀낸 것이다. ALH 84001의 기원을 둘러싼 필연적인 불확실성 때문에 이들의 주장은 여전히 입증되지 않은 채로 남아 있다. 또한 화성 생명체의 화석에 대한 의문도 미래에 화성의 지질학적 특성이 완전히 밝혀지고 로봇이나 유인 우주선이 화성에서 깨끗한 상태의 암석을 채취하여 지구로 가지고 돌아온 다음에야 해결될 가능성이 크다.

 

화성의 화석에 대한 논란은 10여년 전 화성에 어떤 식으로든 생명을 유지하는 물질이 존해할지도 모른다는 가능성이 발견되면서 다소 잠잠해졌다.

2003년 하와이 제도의 마우나 케아에서 적외석 망원경으로 화성을 관측하던 과학자들이 닐리, 포사 등 화성 일부 지역의 대기에 메탄이 존재한다고 보고했다. 몇 ppb ( parts per billion, 10억 분의 1) 수준으로 사실 그리 많은 양은 아니다.

 

이들의 보고는 2004년도 화성 궤도를 돌던 ESA의 마스 익스프레스가 메탄을 발견함으로서 뒷받침되었으며 그로부터 몇 년간 이루어진 관측을 통해서 화성 대기에 곳에 따라 다양한 농도의 메탄이 존재한다는 추측이 한층 더 힘을 얻었다.

 

메탄이 중요한 까닭은 무엇일까?

 

화성과 같은 조건에서 메탄은 매우 불안정한 성질을 띠며, 그에 따라 태양의 자외선과 대기에 있는 다른 기체의 작용으로 몇 개월에서 몇년에 이르는 기간에 쉽게 분해되어 버린다. 따라서 화성에서 메탄이 존재하려면 끊임없이 재생성되어야한다. 메탄의 재생성에는 화산활동이나 열수작용 (마그마가 식고 광물이 분출된 다음에 남는 수용액이 금속을 만드는 작용)이나 메탄 생성 박테리아의 작용이 관려하는 것으로 알려져 있다.

 

화성에서 현재까지 화산활동이 일어나고 있다는 사실만으로도 화성 연구에 크나큰 진척이 될 텐데, 박테리아가 발견된다면 혁명이 일어나는 셈이다.

안타깝게도 가까운 시일내에 돌파구가 마련된 가능성은 크지않다. NASA가 보낸 탐사차 큐리오시티가착륙지의 대기에서 메탄을 전혀발견하지 못했기 때문이다. 심지어 어떤 회의론자들은 화성 대기에서 관측되었다던 메탄이 지구 대기의 메탄에 불과하다는 주장을 펼치고 있다. 메탄에 대한 의문은 몇 년 내로 화성 대기를 좀 더 자세하게 분석할 수 있는 우주선이 개발되면 완전히 밝혀질지도 모르겠다. 하지만 현재로써는 화석으로 추정되는 구조물과 마찬가지로 결론이 나지 않은 상태다.

 

 

포보스와 데이모스

 

화성의 두 위성은 1877년 미 해군 천문대의 천문학자 에이새프 홀이 며칠 간격으로 발견했다. 고되고 신중한 관측의 결과였다. 두 위성 중 안쪽에 있는 포보스는 크기가 27 X 22 X 19 킬로미터이며 바깥쪽에 있는 데이모스는 16 X 12 X 10킬로미터다.

 

포브스가 화성 궤도를 한바퀴도는데 걸리는 시간 (공전주기)는 7시간 40분에 불과하다. 포보스는 크기가 작지만 화성 표면과의 평균 거리가 5.989킬로미터 밖에 되지 않기 때문에 화성 하늘에 떠 있을 때 지구에서 바라보는 달의 3분의 1 크기로 보인다. 게다가 화성에 있으면 포보스가 하루에 두번 정도 서쪽에서 뜨고 동쪽으로 지는 모습을 볼 수 있을 것이다.

공전주기가 화성의 자전주기보다 짧기 때문이다.

 

반면 데이모스의 공전주기는 포보스보다 훨씬 더 느린 30시간 19분이며 화성 표면으로부터 2만 70킬로미터 떨어진 곳을 돈다. 이러한 공전주기가 화성의 자전주기와 결합함에 따라 지표면에서는 데이모스가 실제보다 훨씬 더 느리게 이동하는 것처럼 보이며, 동쪽에서 떠 하늘을 가로질러 서쪽으로 지는데는 약 2.7일이 걸린다.

 

포브스와 데이모스는 화성에 근접하여 비행한 몇몇 우주 탐사선에 의해 꽤 자세하게 관찰되었다. 그러나 아직도 많은 부분이 수수께끼로 남아 있다. 두개의 위성은 물리적으로 상당히 달라 보인다. 우선 포보스에는 운석공이 많고 기원을 알수 없는 평생선이 여기저기 패여 있다. 데이모스는 상대적으로 충돌의 상흔이 적으며 얼마 되지않는 운석공조차도 먼지층에 뒤덮인 것으로 보인다.

언뜻 보면 이 두개의 천체는 소행성과 매우 흡사하다. 우선 운석공이 있는 짙은 색 지표면과 가시 범위가 소행성 중 가장 흔한 탄소질 소행성과 비슷하다. 사실 얼마전까지만 해도 포보스와 데이모스는 소행성대에서 이탈하여 움직이다가 화성 가까이 왔을 때 화성의 중력에 붙잡힌 천체로 생각되었다.

 

그러나 최근에 이루어진 연구에서 그와 같은 통설을 뒤집는 결과가 나왔다. 포보스와 데이모스가 지구의 달과 마찬가지로 본 행성인 화성의 일부였다가 대규모 운석 충돌이 일어났을 때 화성 궤도로 떨어져 나간 잔해 물질이었다는 것이다.

 

포보스의 궤도는 강력한 조석력의 영향으로 해마다 조금씩 낮아지고 있다. 천문학자들에 따르면 포보스는 약 4,000만 년 이내에 화성과 지나치게 근접하여 불안정한 상태가 될 것이라 한다. 그런 다음 지표면에 충돌하여 거대한 크레이터를 생성하거나 화성 궤도안에서 부서져 고리모양으로 화성을 둘러쌀 가능성이 있다.

 

발레스 마리네리스

남위 13.9도, 서경 59.2도

 

화성 지표면에서 가장 두드러지는 지형을 하나만 꼽으라면 발레스 마리네리스다. 적도 남쪽에 있으며 남반구를 가로지르는 이 거대 협곡의 이름은 1970년대 초반 화성 궤도에 진입하여 최초로 자세한 화성 사진을 촬영해 보낸 탐사선 마리너 9호를 기리기 위해 붙인 것이다. 발레스 마리네리스는 미국 본토의 길이에 맞먹는 4,000킬로미터 정도로 길게 뻗어 있다. 또한 가장 넓은 곳의 너비가 600킬로미터에 달하며, 위치에 따라 깊이가 10킬로미터 가까이 되는 곳도 있어 태양계에서도 가장 큰지형으로 꼽힌다. 여기에 비하면 지구의 그래드 캐니언은 소인국의 협곡처럼 보일 정도다.

 

발레스 마리네리스는 이름과 달리 그 기원이 물과 아무런 상관이 없다. 훗날 물이 흘러들어 바닥들 채우고 옆면을 침식시켰으리라 추측되지만 강물의 침식 작용으로 형성된 계곡이 아니라는 애기다. 지질학적으로 볼때 이곳은 단층, 즉 지각의 이동으로 갈려 생긴 커다란 틈이다. 발레스 마리네리스를 형성한 지각 이동의 유형에 관해서는 아직도 의견이 분분하다. 발레스 마리네리스 바로 북쪽에 있는 타르시스 고원이 팽창되었기 때문이라는 것이 그동안 학계의 통설이었다. 타르시스 고원에 화성암이 무지막지하게 쌓이자 가까운 곳의 지각이 그 무게를 이기지 못하여 휘어지고 갈라져 깊은 틈이 생겨났다는 것이다.

 

그러나 최근 연구에서는 이 협곡이 지구의 단층작용과 비슷한 원인에 의해 형성되었다는 가설이 나왔다. 두개의 지층이 서로 반대 방향으로 약 150킬로미터 수평 이동하면서 갈라진 틈이 발레스 마리네리스이며 이 지역에서 가장 면적이 넓은 칸도르 카스마가 이러한 추측을 입증한다는 것이다. 발레스 마리네리스는 그 기원이 어떻든 간에 현재도 화성에서 지질활동이 일어나고 있다는 추측을 가장 강력하게 뒷받침하는 증거다.