화성 생명체의 근거가 되는 탄소의 발견(feat.큐리오시티)

 

화성탐사로버 큐리오시티 출처-NASA

미국 항공우주국(NASA)의 화성 탐사 로버 큐리오시티가 화성의 생명체 존재 여부를 확인하는데 도움이 되는 단서를 확보했다. 미국 펜실베이니아 주립대학의 지구과학과 교수 연구진은 큐리오시티가 화성 표면에서 수집한 암석 가루 시료의 탄소 안정 동위원소를 분석한 결과 시료 안에서 탄소 동위원소의 종류인 탄소-12와 탄소-13을 발견한 것이다. 

 

 

2012년 화성에 돡해서 계속 활동을 이어온 큐리오시티가 보내온 데이터, 특히 SAM(Sample Analysis at Mars: 화성 샘플 분석기, 화성에서 로버가 채취한 샘플을 분석해서 구성성분과 화학구조 등을 알 수 있다.)에서 분석한 데이터들이 연구에 들어가기 시작하면서 최근 들어 충격적인 뉴스들이 나오고 있다. 작년 6월엔 화성에서 나오는 메탄이 계속해서 무언가에 의해 지속적으로 만들어지고 있다는 것이 밝혀졌고, 석 달 전엔 화성에서 티오펜과 벤조산을 포함한 다양한 유기화합물들이 발견이 되었다. 최근 1년 동안 화성에서 원인을 밝혀내지 못한 현상들이 발견되고 있는 것인데, 이러한 현상들은 화성에 미생물이 존재한다고 하면 한 번에 해결될 의문들이지만 정확한 증거가 없기 때문에 그렇다고 할만한 결론을 내리기는 어려운 상황이었다. 미생물뿐만 아니라 다양한 다른 가설로도 설명이 가능하기 때문이다.

 

 

지금까지 화성에서 나온 발견만으로 과거, 혹은 현재도 화성에 생명체가 있을것으로 추정되는 상황에서 화성에서 높은 비율의 탄소-12가 발견이 되었다. 탄소-12는 안정적인 탄소 동위원소 중 가장 가벼운 축에 속하는 원소인데 우주에서는 탄소-13이 지구에서보다 훨씬 높은 비율로 존재한다. 기존에 알기로는 화성에서도 탄소-13이 높은 비율로 존재한다고 알고 있었다. 그런데 큐리오시티가 분석한 데이터에서 기존보다 훨씬 높은 탄소-12의 비율이 발견된 것이다. 지구에는 탄소-12의 비율이 굉장히 높은 편인데 그 이유는 생명체와 관련이 있다. 지구 상의 생명체들은 에너지 효율이 가장 좋은 탄소-12를 더 선호하기 때문이다. 따라서 지구 상의 생명체들은 탄소-12를 에너지 원으로 사용하고 광합성을 하는 미생물과 식물들이 죽어서 지층을 남기게 되면 해당 지층의 탄소-12의 비율이 높아진다. 그래서 지구에서는 대기보다 지표의 탄소-12의 비율이 높고 생명체들이 많이 매장된 지층일수록 탄소-12의 비율이 높게 나타나는 것이다. 지금까지 알려진 바로는 화성 대기에서는 탄소-12의 비율이 지구 대기보다 낮았었다. 그이 유인 즉슨 생명활동이 왕성한 지구에 비해 화성엔 생명체를 발견하지 못했기 때문이다. 그런데 큐리오시티 탐사선은 다른 탐사선들과는 달리 화성에서 생명체의 흔적이라도 발견하기 위한 과학장비들이 탑재되었고 탐사 위치도 화성의 퇴적층으로 예상되는 지형의 샘플들을 채취하고 있다. 그리고 그 샘플 중 일부에서 예상치 못할 수준의 탄소-12가 발견된 것이다. 최근까지의 데이터들을 살펴보면 화성에는 어쩌면 생명체가 살고 있거나 과거에 살았었다.라고 해도 이상하지 않을 정도의 수치인데 과학자들은 100% 확실한 증거가 나오기 전까지 단정은 할 수 없기 때문에 화성에 생명체가 존재한다라고 가설만 세우고 있을 뿐이다. 

 

화성 상공에서 포착한 큐리오시티 출처-NASA

얼마 전 NASA는 화성에서 샘플을 회수해서 지구로 가져오는 샘플 리턴 프로젝트를 승인했다. 화성은 달과는 달리 거리도 멀고 중력도 강하기 때문에 화성에서 샘플을 회수해서 지구로 가져오는 것은 굉장히 비용이 많이 드는 일이다. 화성에서 로켓을 발사해야 한다. 그럼에도 최근에 발견되는 화성에 생명체가 존재한다는 증거들을 확인하기 위해서는 샘플을 직접 지구로 가져와야 한다고 판단했다. 그래서 제임스 웹 망원경의 예산 증가로 예산이 빠듯한 상황에서도 엄청난 예산이 필요한 이 프로젝트를 승인한 것이다. 이 프로젝트가 승인된 만큼 최근 화성에서 발견된 유기물들과 탄소-12의 높은 비율 등의 원인이 무엇인지 밝혀지기를 고대해본다.