지구 외에 태양계의 어디에 생명체가 존재할 수 있을까?

화성: 과거 미생물 생명체의 흔적?

현재는 차갑고 건조하며 황량한 행성이지만, 과학자 들은 화성이 한때 미생물 생명체 발달에 필요한 액체 상태의 물을 가지고 있었을 것으로 믿고 있습니다.

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NASA 큐리오시티와 퍼서비어런스 임무 과학팀의 일원인 에이미 윌리엄스 교수는 "큐리오시티 로버는 잠재적으로 거주 가능한 환경, 특히 과거 화성에 미생물 생명체가 살았을 만한 조건을 찾기 위해 제작되었습니다. 만약 화성에 생명체가 존재했다면 말이죠."라고 말했습니다.

큐리오시티의 장비는 지구 생명체의 신진대사에 필요한 요소인 액체 물, 탄소원, 화학 에너지를 찾도록 설계되었습니다.

큐리오시티는 환경 연구 외에도 심층 분석을 위해 지구로 가져올 잠재적 암석 샘플을 수집합니다. NASA와 유럽 우주국(ESA)이 개발 중인 화성 샘플 회수 임무는 코어 샘플을 수집하여 지구로 가져오는 것을 목표로 합니다.

윌리엄스는 이들 핵 중 적어도 하나에는 고대 미생물 생명체의 흔적이 포함되어 있을 수 있다고 생각합니다.

샘플을 지구로 가져오면 인류의 가장 큰 질문 중 하나에 대한 답을 얻는 데 도움이 될 것입니다. 즉, 우리는 우주에 혼자 존재하는 것일까요?

금성: '이상한' 미생물 생명체의 고향일까?

금성의 표면 온도는 납을 녹일 만큼 뜨겁고, 압력은 지구보다 90배나 높으며, 황산으로 이루어진 두꺼운 대기를 가지고 있어 생명체가 살기에 적합하지 않은 곳으로 보인다.

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하지만 과학자들은 극한환경생물이 덜 혹독한 환경인 상층 대기에서도 생존할 수 있다고 여전히 믿고 있습니다. 매사추세츠 공과대학교(MIT)는 금성 대기에 탐사선을 보내 구름 샘플을 채취한 후 분석을 위해 지구로 가져오는 것을 목표로 하는 모닝 스타 미션 프로젝트를 진행하고 있습니다.

모닝 스타 미션 책임자인 사라 시거 교수는 "금성의 황산이 풍부한 구름에는 미생물이 존재할 가능성이 매우 높습니다."라고 말했습니다. "확실히 확인된다면 외계 생명체를 찾을 수 있는 잠재적 장소가 크게 늘어날 것입니다."

2020년 금성 구름에서 포스핀 가스가 검출되면서 논란이 일었습니다. 이 가스는 종종 생명체나 극한의 압력과 연관되기 때문입니다. 그러나 이 약한 신호는 많은 과학자들을 회의적으로 만들었습니다. 모닝스타 임무는 금성 대기의 화학적 구성을 밝히고 포스핀의 존재를 확인할 것으로 예상됩니다.

토성과 목성의 위성

태양계에서 더 멀리 떨어진 곳에는 토성과 목성의 여러 위성, 특히 엔셀라두스와 유로파가 생명체가 존재할 가능성이 높은 것으로 여겨진다.

토성의 위성인 엔셀라두스는 두꺼운 얼음 지각 아래에 전 지구적인 지하 바다를 품고 있습니다. 엔셀라두스는 정기적으로 거대한 염수 기둥을 우주로 뿜어내어 직접 관측할 기회를 제공합니다.

카시니 우주선은 이 플룸에서 데이터와 샘플을 수집했습니다. 2023년, 네이처(Nature) 저널에 실린 한 연구는 엔셀라두스에서 인산염을 발견하여 지하 바다 생명체의 기본 화학 성분을 완성했다고 보고했습니다.

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목성의 위성인 유로파 역시 얼음으로 뒤덮인 행성 으로, 지하 바다와 물기둥을 품고 있습니다. 목성의 엄청난 중력은 에너지와 지질 활동을 생성하여 유로파의 바다를 액체 상태로 유지합니다.

과학자들은 소금 바다와 그 안의 암석층 사이의 상호작용이 지구 해저의 열수 분출구 주변 생태계와 유사한 생명체에 적합한 환경을 조성할 수 있다고 믿고 있습니다.

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ESA는 2023년 4월 목성 얼음 위성 탐사선(Juice)을 발사하여 2031년 7월 목성에 도착하여 유로파, 칼리스토, 가니메데를 연구할 예정입니다. NASA는 또한 2024년 10월 14일 발사된 유로파 클리퍼 탐사선을 배치하여 2030년 목성에 도착하여 유로파의 생명체 존재 조건을 연구할 예정입니다.

토성의 또 다른 위성인 타이탄은 지구의 물 순환과 유사한 메탄 순환과 질소와 메탄으로 이루어진 두꺼운 대기를 가지고 있다는 점에서 독특합니다. 카시니 우주선(2004-2017)과 하위헌스 탐사선(2005)의 데이터는 타이탄의 대기가 생명체의 구성 요소인 복잡한 분자를 형성할 수 있음을 시사합니다. NASA는 타이탄으로 이동하여 샘플을 채취하기 위해 헬리콥터와 유사한 탐사선을 개발하고 있습니다.

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세레스와 그 너머: 생명체 탐색 확장

대형 행성과 위성 외에도 왜소행성 세레스도 잠재적으로 생명체가 존재할 가능성이 있는 것으로 여겨진다. NASA의 던 탐사선(2015년)이 촬영한 사진을 바탕으로 과학자들은 세레스가 얼음과 암석으로 뒤덮인 지각 아래에 다량의 액체 상태의 물을 품고 있을 가능성이 있다고 추정한다.