화성서 '고분자 탄소' 대량 발견…고대 미생물 흔적일까 [우주로 간다]

붉은 행성 '화성'의 이암에서 고대 미생물의 흔적일 수도 있는 '고분자 탄소'가 다량 검출돼 주목받고 있다고 스페이스닷컴 등 외신이 24일(현지시간) 보도했다. 고분자 탄소는 화성에 한때 생명체가 존재했을 가능성을 뒷받침하는 강력한 단서라는 평가를 받고 있다. 이 같은 연구 결과를 담은 논문은 이날 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스'에 발표됐다. 미국 항공우주국(NASA)의 화성 탐사 로버 '퍼서비어런스'는 화성 예제로 크레이터에 있는 이암 두 곳에서 고분자 탄소를 발견했다. 이 분화구는 이전에도 잠재적인 고대 생명체 흔적이 포착돼 학계의 이목을 끌었던 곳이다. 연구진은 "두 이암을 측정한 결과 수백 개의 유기물이 검출됐으며, 이는 예제로 크레이터에서 발견된 유기물 중 가장 강력한 증거"라며 "이 고분자 탄소 화합물은 과거 미생물이 이 퇴적물 속에 존재했음을 시사할 수 있다"고 설명했다. 논문의 공동 주저자인 미국 행성과학연구소 애슐리 머피 연구원은 "탄소는 지구 생명체의 핵심 구성 요소이며, 모든 생명체는 복잡한 유기 고분자로 이루어져 있다"라며 "지구에서 고분자 탄소는 매우 오래된 암석에서 흔히 발견되며, 어떤 경우에는 과거 미생물의 존재를 증명하는 유일한 유기적 증거가 되기도 한다"고 말했다. 머피 연구원은 이어 "초기 화성은 지구와 더 유사했을 가능성이 크기 때문에 오래된 화성 암석에서도 고분자 탄소를 발견할 수 있을 것으로 예상했다"라며 "우리는 화성과 다른 행성에서 이러한 유기 고분자를 찾아내 생명체를 지탱하는 데 필요한 화학적 성분과 환경 조건이 실제로 존재했는지를 확인하고자 한다"고 덧붙였다. 연구진은 퍼서비어런스에 탑재된 분광계인 '셜록(SHERLOC)'을 활용했다. 셜록은 레이저를 이용해 특정 지역이나 물체의 화학적•광물학적 구성을 파악하는 장비다. 연구팀은 이를 통해 이암 내 유기물 분포를 지도화하는 과정에서 내부에 포함된 유기 탄소를 찾아냈다. 특히 이번에 유기 탄소가 무더기로 확인된 곳은 예제로 크레이터의 고대 강 계곡인 '네레트바 발리스(Neretva Vallis)'의 암석 지대다. 연구진은 이번 발견이 "화성의 자연 암석 표면에서 고분자 탄소가 탐지된 최초의 사례"라고 강조했다. NASA 제트추진연구소(JPL)의 셜록 부책임 연구원이자 공동 주저자인 카일 우커트는 "이번 발견은 게일 크레이터(큐리오시티 로버 '큐리오시티'의 탐사지) 외의 화성 이암에서 고분자 탄소가 검출된 첫 사례"라며 "이는 수십억 년 전 화성 전역에 유기물이 광범위하게 퍼져 있었을 가능성을 시사한다"고 밝혔다. 분석 결과, 발견된 두 이암은 모두 내부에 유기 탄소를 함유하고 있었지만 몇 가지 차이점도 나타났다. 한 이암의 탄소는 주로 규산염 광물과 혼합돼 있었던 반면, 다른 이암의 탄소는 이차 탄산염 및 황산염 광물과 섞여 있었다. 또한 두 암석 속 탄소 모두 비교적 온전한 상태를 유지하고 있었는데, 이는 해당 시료들이 우주 방사선과 산화 작용에 강한 성질을 가졌거나, 최근에야 화성 표면에 노출됐을 가능성을 보여준다. 아울러 연구팀은 퍼서비어런스가 분석한 탄소에서 생화학적 상호작용의 특징을 확인했다. 두 이암층에는 지구 퇴적물 속 미생물이 만들어낸 흔적과 매우 유사한 패턴이 남겨져 있었다. 그렇다면 과거 화성의 강줄기를 따라 흐르던 퇴적물 속에 실제로 고대 미생물들이 살았던 것일까? 과학계는 "그럴 수도 있고 아닐 수도 있다"며 신중한 태도를 보이고 있다. 생명체 없이 지질학적 반응만으로도 탄소 화합물이 생성될 수 있기 때문이다. 연구진은 화성에서 무생물적 과정을 통해 유기물이 형성될 수 있는 경로는 여러 가지가 있다고 짚었다. 따라서 이번 관측 데이터만으로는 이것이 생명체에 의해 만들어진 것인지 여부를 확정 짓기는 어렵다는 입장이다. 우커트는 "예를 들어 운석 낙하를 통해 우주에서 지표면으로 운반됐거나, 화성 내부의 열수 지질 과정을 통해 비생물학적으로 형성됐을 가능성도 배제할 수 없다"고 덧붙였다.