화성서 '물에 잠식되었던' 암석을 발견, 고대생명 흔적 포함 가능성

화성서 '물에 잠식되었던' 암석을 발견, 고대생명 흔적 포함 가능성

스스로 처음 채취에 성공한 암석 '로셰트'를 보며 셀카를 찍은 NASA의 화성 탐사차 퍼서비어런스(Perseverance). 채취한 샘플은 지구로 가져와 화성의 고대 생명의 흔적을 찾기 위한 연구에 이용된다. 

과연 붉은 행성은 생명을 키워본 적이 있는가. 2억3000만 km 저편에서 대답하기에는 어려운 질문이지만 NASA의 화성 탐사차 퍼서비어런스는 그 대답에 접근했을 수도 있다.

2021년 2월 18일 극적인 낙하산 강하를 이룬 이후 화성에서는 이 트럭 크기의 로봇은 제제로 크레이터 내에 있는 삼각주를 탐색하고 있는데, 2022년 8월 25일 Science에 게재된 최근 논문은 크레이터 바닥면에서 이미 채집된 암석 표본에 관한 새로운 사실을 보고했다.

흥미롭게도 일부 표본에는 액체의 물에 의해 지구화학적으로 변화된 흔적이 있다고 한다.

이 소식은 NASA와 유럽 우주기구가 화성 샘플 테이크아웃 미션 계획을 최종 결정하는 가운데 전해졌다. 오는 2027년 첫 화성 왕복비행을 하고 2033년 문제의 암석 샘플을 우주생물학자들이 연구하기 위해 지구로 가져온다는 계획이다.

"화성의 그 암석들은 물에 의해 현격하게 변질됐을 가능성이 있으며, 그 결과 암석 속에서 형성된 탄산염, 산화철, 기타 소금 등이 포함된 것으로 보인다."라고 플로리다대학의 우주생물학 및 지질학 교수이자 퍼서비어런스 미션 입안자 중 한 명이기도 한 에이미 윌리엄스는 말한다. 이 물질들은 생명체가 존재했을 때 활용할 수 있는 지구화학적이고 미소한 환경을 제공한다.

현재는 건조하고 저온에서 방사선이 강한 제제로 크레이터지만 과거 아마 수백만 년 전에는 호수가 있었을 것이다. 그곳은 거주 가능했을까? 과학자들은 수십억 년 전 물을 가진 화성이 생명을 유지했을 가능성이 있다고 보고 있다.

● 바이오 시그니처(생명 존재 흔적)의 탐구

퍼서비어런스 첫 탐사활동에서 발견된 이들 샘플은 크레이터 바닥부분이 예상했던 것보다 훨씬 침식됐음을 보여주며, 용암과 마그마로 만들어진 화성암의 존재를 밝혀냈다. 퍼서비어런스 연구자들은 호수 바닥을 형성했을 더 부드러운 퇴적암만 찾을 수 있다고 생각했다.

이것은 예상외의 선물이다. 왜냐하면 발견된 화성암, 구체적으로 Máaz(메르스)와 Séátah(세이타)로 하는 조성의 샘플이 삼각주 이전에 존재했을 가능성이 높기 때문이다.

이들 광물의 물에 의한 변화에는 바이오 시그니처(생명 존재 흔적)가 기록돼 있을 수 있다고 윌리엄스는 말한다. 바이오 시그니처는 과거 또는 현재 생명의 증거다. 지구에는 이와 매우 비슷한 종류의 암석에 사는 생명체가 있다.

여기서 말하는 생명체란 박테리아나 고세균 같은 미생물을 말하며 지구상의 모든 극한 환경에서 살아가는 능력을 가지고 있다. "미생물 중에는 우리가 제제로 크레이터 바닥면에서 식별한 것과 비슷한 화성암 안이나 표면에 사는 것이 있다"라고 윌리엄스는 말한다. "그 중에는 지표로부터 몇 킬로미터 깊이에서 살고 있는 미생물도 있다!"

●화성은 언제까지 물이 있었나?

"가장 유력한 설은 물이 38억년에서 35억년 전에 고갈됐다는 것이다."라고 제제로 크레이터에 대해 윌리엄스는 말한다. 그러나 그 오차범위는 크다. NASA의 탐사차 큐리오시티의 게일 크레이터 탐사를 토대로 과학자들은 그 호수가 수백만년에서 수천만 년 사이 물을 담고 있었다고 생각한다.

"뭐니 뭐니 해도 기대되는 것은 제젤로의 샘플을 가져오면 연대 측정이 가능해진다는 것이다."라고 윌리엄스는 말했다. 이로 인해 언제 삼각주가 만들어졌는지, 얼마 동안 활성 상태였는지, 그리고 물이 언제 (적어도 제제로에서) 고갈됐는지 시기를 좁힐 수 있다. 그것들의 발견은 핵심을 찌르는 것이다!

● 화성 샘플의 회수 계획

미션에는 몇 가지 선택지가 있다. NASA는 퍼서비어런스가 언제까지 화성에서 계속 작동할 지 모르기 때문에 당분간 탐사차는 10개 정도의 샘플을 자유롭게 채취해 제제로 크레이터 구덩이 속에 두고 로켓을 갖춘 착륙선에 회수되기를 기다리게 된다. 최악의 시나리오에서도 과학자들은 샘플을 챙긴다. 만일 퍼서비어런스가 임무를 완수하지 못했을 때를 위해 인제뉴이티클래스의 화성헬기도 여러 대 보낼 예정이다.

하지만 실제로는 퍼서비어런스는 샘플 채취를 이중화하고 있다. 즉 제제로 크레이터에 한 세트를 둔 뒤 퍼서비어런스는 크레이터를 떠나 미드웨이로 불리는 장소로 이동할 계획이다. 그곳에 도착할 수 있고 20개 정도의 샘플 채취에 성공하면 더 넓은 범위에서 채취한 훨씬 큰 샘플 컬렉션을 착륙선에 직접 보낼 수 있다. 퍼서비어런스가 그렇게까지 살아남지 못했더라도 착륙선은 가장 흥미 있는 샘플이 놓인 장소(제제로 크레이터든 그 이외든)로부터 불과 15m 이내에 착륙할 수 있다.

●제제로 크레이터 넘어에 있는 것

「현시점에서 알고 있는 이러한 암석에 관한 정보는, 궤도 관측으로 검출할 수 있는 질감과 광물학에 관한 것뿐이다」라고 윌리엄스는 말한다. 지금까지 지질학자들은 기반암석과 제제로 크레이터를 발생시킨 운석 충돌에서 유래한 것으로 보이는 대형 암편을 발견했다. "한번 탐사차가 제제로 밖 지표로 나오면 훨씬 더 많은 다양성과 미묘한 차이를 발견할 수 있을 것이다."라고 윌리엄스는 말한다. 그때까지 퍼서비어런스는 퇴적암으로 만들어진 제제로 삼각주를 탐사한다.

샘플을 지구로 가져 왔을 때는 화성의 환경발전, 나아가 전생물의 화학생물학을 이해하기 위해 필수적인 지질기록을 작성하는 과학자들에게 도움이 될 것이다.

[원문] 

https://www.forbes.com/sites/jamiecartereurope/2022/08/25/was-there-life-on-mars-new-rocks-altered-by-liquid-water-will-return-to-earth-in-2033/?sh=54b8cd7f3101