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NASA “화성 대기중 메탄·암석내 유기물 다수 확인“
`30억년전 화성에 생명체 존재` 수수께끼 풀릴까
기사입력 2018.06.08 09:27:02 | 최종수정 2018.06.08 09:32:14
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(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 화성 대기 중에 메탄이 일정량 이상 존재하며 그 양이 계절에 따라 변하는 것으로 나타났다.

또 화성 표면에 있는 30억년 이상 된 암석 속에는 여러 종류의 유기분자들이 들어있는 것으로 확인됐다.

미국항공우주국(NASA) 고다드우주비행센터와 제트추진연구소(JPL)를 중심으로 한 8개국 공동연구진은 8일(미국 현지시각) 국제학술지 '사이언스'(Science)에 발표한 두 편의 논문에서 2012년 8월부터 화성 표면에서 활동 중인 탐사로봇 '큐리오시티'(Curiosity)가 수집한 특정자료 분석을 통해 이런 사실을 확인했다고 밝혔다.

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화성 표면에서 활동 중인 NASA 탐사로봇 `큐리오시티`(Curiosity)[NASA/JPL-Caltech 제공=연합뉴스]

탄소 원자를 포함하는 유기화합물은 생명현상에 의해 만들어졌을 가능성이 있어 화성에서 유기화합물을 찾는 것은 40여년간 진행된 화성 탐사에서 매우 중요한 과제였다.

많은 유기화합물이 생명현상과 무관하게 만들어질 수 있고 우주에서 생성돼 화성에 전달됐을 수도 있지만, 과학계에서는 화성에서 유기분자가 확인될 경우 이는 화성에 과거 또는 현재 생명체가 존재할 가능성을 시사하는 것으로 보고 있다.

네덜란드 위트레흐트대 잉게 루스 텐 케이트 교수는 논평에서 "화성 표면의 게일 충돌구(Gale Crater) 암석 표본에 싸이오펜(thiopnene) 화합물과 방향족·지방족 화합물이 존재한다는 확정적 증거와 화성 대기 중 메탄 농도가 계절에 따라 크게 변한다는 사실이 확인됐다"며 "두 가지 모두 천체생물학에서 중대한 발견"이라고 평가했다.

한국천문연구원 우주과학본부 최영준 박사는 "화성에서 메탄과 유기분자들이 확인된 것은 화성에 과거 생명체가 존재했느냐는 측면에서 시사하는 바가 크다"며 "이 연구는 지구에서 생명체가 발생한 것과 비슷한 35억년 전에 화성 표면에 유기분자들이 존재했음을 보여주는 것으로 화성 생명체에 대한 연구를 더욱 촉진하는 계기가 될 것으로 보인다"고 말했다.

◇ 화성 대기 중 메탄, 계절 따라 변화 크리스토퍼 웹스터 JPL 연구원팀은 큐리오시티에 탑재된 레이저 분광장비(TLS)로 화성 대기를 직접 측정한 결과 대기 중 메탄이 부피 기준으로 평균 0.41ppb만큼 존재하며, 이 양이 계절에 따라 크게 변한다는 사실을 확인했다고 밝혔다.

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계절에 따른 화성 대기 중 메탄 변화 그래프 [NASA/JPL-CalTech 제공=연합뉴스]

연구진이 큐리오시티가 화성연도로 3년간(지구의 55개월에 해당) 수집한 대기 측정치를 분석한 결과 대기 중 메탄은 0.24∼065ppb 수준이었으며 북반구에서 여름 끝날 무렵에 양이 가장 많아지는 것으로 나타났다.

메탄은 가장 단순한 유기물질로 전에도 화성 대기에서는 소량 발견된 적이 있지만 이 메탄의 기원은 여전히 논쟁거리가 되고 있다.

화성의 메탄은 대부분 생물학적으로 생성되는 지구 메탄과 달리 생명현상과 관련 없이 생성될 수 있다는 설명도 다수 제시됐다.

이 연구 결과는 그동안 제시된 화성의 메탄 생성에 관한 여러 가설을 배제하는 것으로 평가된다.

다량의 메탄이 화성의 차가운 지표면 아래 '클라스레이트'(clathrate)라고 하는 수분 기반의 암석 결정 속에 저장돼 있다가 방출된 것임을 시사하기 때문이다.

연구진은 계절에 따라 온도가 변하면서 암석에 포함된 메탄이 방출되는 양도 계절에 따라 변하는 것으로 추정된다고 밝혔다.

◇ 화성 표면 30억년 전 암석에서 유기분자 다수 확인 제니퍼 아이제브로드 고다드우주비행센터 연구원팀은 큐리오시티가 탐사활동을 하는 게일 충돌구 지역의 땅을 드릴로 뚫어서 채취한 토양 표본을 분석, 여러가지 유기분자들을 확인했다고 밝혔다.

이전에도 큐리오시티가 활동하는 게일 충돌구에 있는 이암(泥岩)에서는 제한적으로 유기화합물들이 발견된 적이 있지만 이들 유기화합물의 기원 역시 수수께끼로 남아 있다.

연구진은 게일 충돌구 내 모하비와 컨피던스힐 등 두 곳에 있는 생성된 지 약 30억년 된 이암에서 채집된 표본을 분석했다.

큐리오시티 탑재 장비들은 이암에서 표본을 채취한 뒤 가열해 가스로 방출되는 분자들을 분석했다.

그 결과 암석 속에는 싸이오펜과 (2-, 3-)메틸 싸이오펜, 메탄티올, 이황화메틸 등 싸이오펜 화합물과 방향족·지방족 유기화합물들이 다수 들어있는 것으로 밝혀졌다.

연구진은 발견된 많은 유기분자의 구조가 탄소 측면 가지(carbon sidechain) 하나만 다른 점으로 미뤄 더 큰 유기분자들에서 유래했을 가능성이 있다고 추정했다.

연구진은 또 우주방사선 등으로 이온화 및 산화 현상이 극심한 화성 표면에서 이들 유기물질이 발견된 것을 고려하면 방사선이 훨씬 적은 지표면 아래에는 이들 분자가 더 잘 보존돼 있을 가능성이 있다고 덧붙였다.

scitech@yna.co.kr



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