[지디넷코리아]
작년 화성 암석에서 발견된 긴 사슬 형태의 유기 분자가 비생물학적 과정만으로는 충분히 설명되지 않는다는 연구 결과가 나왔다고 과학전문매체 라이브사이언스가 최근 보도했다.
미국 항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터의 알렉산더 파블로프가 이끄는 연구진은 관련 논문을 지난 달 국제학술지 ‘우주생물학(Astrobiology)’에 발표했다.
지난해 3월 과학자들은 화성에서 지금까지 확인된 것 가운데 가장 큰 유기 분자를 발견했다. 연구진은 수학적 모델링과 큐리오시티 로버가 수집한 데이터, 방사선 분해 실험 결과를 토대로 시간을 수10억 년 전으로 되돌려, 이 분자들이 화성에 처음 퇴적됐을 당시 상태를 추정했다.
문제의 유기 분자는 ‘알칸(alkane)’으로 불리는 탄화수소의 일종이다. 탄소 원자가 10~12개 길게 연결돼 있고, 각 탄소에 수소 원자가 여러 개 결합한 구조다. 일반적으로 탄소 원자가 12개 이상인 알칸은 생물학적 과정을 통해 생성될 가능성이 더 높은 것으로 알려져 있다.
이 알칸 분자들은 게일 분화구 내 고대 호수 바닥이었던 ‘옐로나이프 베이’ 지역의 미세 입자 퇴적암인 ‘컴벌랜드 이암’에서 발견됐다. 큐리오시티 로버는 2013년 해당 암석에 처음으로 구멍을 뚫어 시료를 채취했으며, 이후 화성 표본 분석기(SAM)를 활용해 다양한 분석을 진행해왔다. 연구진은 암석 샘플을 약 1100도까지 가열하는 과정에서 유기 분자를 확인했다.
연구진은 현재 측정된 농도를 바탕으로 수십억 년 전 분자들이 퇴적될 당시의 초기 농도를 역산했다. 현재 샘플에서 측정된 알칸 농도는 30~50ppb(10억분의 30~50) 수준이지만, 컴벌랜드 이암은 약 8000만 년 동안 화성 표면의 강한 방사선에 노출돼 왔다. 이 과정에서 태양과 우주에서 방출된 고에너지 입자에 의해 상당량의 유기물이 분해됐을 것으로 추정된다.
연구진은 이를 감안해 초기 알칸 또는 알칸이 분해된 지방산의 농도를 120~7700ppb 수준으로 추정했다. 연구진은 논문에서 “이처럼 높은 농도의 장쇄 알케인은 고대 화성에서 알려진 몇몇 비생물학적 유기 분자 기원으로는 설명되기 어렵다”고 밝혔다.
다만 연구진은 이번 결과가 지구 밖 생명체의 존재를 확정적으로 입증하는 것은 아니라는 점을 분명히 했다. 화성에는 아직 밝혀지지 않은 비생물학적 알칸 생성 경로가 존재할 가능성이 있으며, 화성 환경에서 방사선이 유기 분자에 미치는 영향에 대해서도 추가 연구가 필요하다고 설명했다.
그럼에도 컴벌랜드 샘플에는 생물학적 기원과 연관될 수 있는 다양한 분자 성분이 풍부하게 포함돼 있다. 물이 존재하는 환경에서 형성되는 점토 광물, 영양분이 되는 질산염, 생물학적 과정과 관련된 탄소 형태, 유기 분자 보존을 돕는 황 성분 등이 함께 확인됐다.
옐로나이프 베이가 위치한 게일 크레이터는 수백만 년 동안 물을 간직했던 것으로 추정된다. 이는 생명 형성에 필요한 화학 반응이 오랜 시간에 걸쳐 다양한 분자를 결합•재조합할 수 있는 환경이 조성됐을 가능성을 시사한다.
연구진은 향후 컴벌랜드 이암과 화성 환경을 모사한 지구 실험을 통해 지방산 등 유기 분자가 화성 조건에서 어떻게 변화하는지 추가로 규명할 계획이다.
과거 또는 현재 화성에 생명체가 존재했는지 여부는 여전히 불확실하다. 그러나 외계 생명체 가능성에 관심을 가진 과학계 일각에서는 조심스러운 낙관론도 제기된다. NASA는 성명을 통해 “연구진은 검토한 비생물학적 기원만으로는 풍부한 유기 화합물의 존재를 완전히 설명할 수 없다고 밝혔다”며 “따라서 이러한 물질이 생명체에 의해 형성됐을 가능성을 가설로 세우는 것은 합리적이라고 판단했다”고 전했다.
화성에 다양한 유기 분자가 존재한다는 사실은 이미 여러 연구를 통해 확인됐다. 이제 과학계의 관심은 이들 분자가 화성의 거주 가능성, 혹은 그 부재에 대해 어떤 단서를 제공하는지에 모아지고 있다.