태양계의 화성과 유로파에 존재할지도 모르는 외계 생명체.

인간이 살아갈 수 있는 요건을 갖춘 환경을 가진 곳을 골디락스 존(Goldiocks zone)이라고 부른다는 포스팅을 올린적이 있습니다.

혹은 생명체거주가능 영역(Habitable Zone, 약칭HZ)라고도 부르죠.

 

항성에서 적당한 거리만큼 떨어져있어서 너무 덥지도 춥지 도 않은 공간을 뜻합니다.

태양계를 기준으로 하면 지구 근처가 바로 이 영역이 되는 것이죠.

 

인간의 상상 영역 내의 일이기는 하지만, 생명체가 사는 행성에는 물이 있어야만 한다는 것이 상식입니다.

 

물론 상식이라고 하는 것은 의외의 변수에 쉽사리 뒤집힐 수 있는 것이기는 하지만요.

공기나, 토양, 혹은 가스에서 생명체가 만들어지지 말라는 법은 없으니까요.

 

하지만 어쨌든 우리 지구의 생명체들은 지구의 생명체가 40억년 전에 바다에서부터 탄생했기때문에, 생명의 근원이 물이라고 하는 사고의 영역에서 벗어날 수 없으므로,외계의 생명체는 반드시 ‘물’이 존재해야만 탄생할 수 있다고 생각해보겠습니다.

 

물이 존재해야 생명체가 있을 수 있다라는 전제에서 볼 때, 태양계에서 그 후보는 화성과 목성의 위성 유로파 정도를 들 수 있습니다.

 

얼마 전, 목성의 두 번째 위성인 유로파에서 거대한 물기둥이 발견되었다고 미 항공 우주국(NASA )에서 발표를 했습니다.

 

왜 액체 상태의 물일까요?

물은 수소와 산소로 이루어져있고, 우주 어디에나 존재하는 흔한 물질입니다.

물론 액체상태는 아니죠.

우주 공간은 절대 영도에 가까운 영하 200도 이하의 추운 곳이기 때문에 얼음으로 존재합니다.

태양계에도 혜성을 포함해 얼음으로 이루어진 작은 천제들이 꽤나 많이 있습니다.

또한 소행성이나 행성의 암석 속에도 얼어있는 물이 포함되어있습니다.

하지만 액체 상태의 물은 지구 이외에는 거의 발견되지 않고 있습니다.

 

액체 상태의 물은 거의 모든 물질을 녹일 수 있는 용매 역할을 합니다.

인간과 다른 모습의 생명체가 있다고 가정해봅시다.

적어도 물질 대사를 통해 에너지를 얻어 그 에너지를 통해 생활하는 것은 인간과 같을 것입니다.

이 때 물만큼 물질을 잘 녹이고 이동시킬 수 있는 용매는 거의 없습니다.

암모니아가 그 대용물이 될 수 있다고 하지만, 태양계를 포함해 암모니아가 물처럼 풍부한 양으로 발견된 곳은 없다고 합니다.

 

우주에서 물만큼 풍부한 물질 중 하나가 바로 메탄입니다.

토성의 위성인 타이탄에서는 메탄의 바다가 발견되기도 했습니다.

하지만 메탄이 액체 상태로 존재하기 위해서는 영하 160도보다 낮은 온도여야 합니다. 그 정도 온도에서는 대부분의 물질이 얼어붙기 때문에 그 온도에서 움직일 수 있는 생명체는 거의 없을 거라는게 추측입니다.

 

화성의 지각 아래에서는 메탄가스가 발생하고 있습니다.

화성 대기와 암반 사이에 메탄가스가 존재하는 원인을 밝힌다면, 생명체의 존재 여부를 확인할 수 있습니다.

메탄가스가 발생한다는 것은 표층 아래에 미생물들이 존재할 가능성을 보여주는 중요한 증거이기 때문입니다.

지구에서는 메탄의 최소 90%를 생명체(동물의 소화 활동과 동식물의 부패)가 만들어냅니다.

 

메탄가스 배출 현상이 생명체가 아닌, 알려지지 않은 화산 활동등의 지질학적 원인에 의해 생겨났을 가능성도 물론 있습니다.

하지만 화성 생명체의 확정적 증거가 될 수는 없어도 현존하는 가장 유력한 신호가 될 수 있습니다.

 

메탄을 생명의 원천으로 하는 생명체가 과연 있을까요?

물론 이 거대한 우주의 일부인 태양계, 그것도 지구 안에서의 상상이기 때문에 우리의 상상을 완전히 뛰어넘는 다른 생명체가 존재할 가능성은 분명히 있을 것입니다.

하지만 결국 우리의 현재 수준으로 이해할 수 있는 생명체라면 액체 상태의 물이 반드시 필요할 것이라는 것이 우리의 지적 수준입니다.

그러니 다시 우주에 존재할 수도 있는 물에 대한 이야기로 돌아와 보겠습니다.

 

액체 상태의 물이 존재하기 위해서는 온도만 맞아서는 불가능합니다.

적당한 기업도 필요합니다.

지구와 같은 대기, 즉 1기압 아래에서는 물이 100도에서 끓습니다.

하지만 대기가 없는 곳에서는 물이 액체 상태로 존재할 수 없고, 녹자마자 기체로 변합니다.

화성과 같이 대기가 지구의 1%밖에 안되는 곳에서도 물의 끓는 점은 거의 0도 근처입니다.

따라서 액체 상태의 물이 존재한다는 것은 생명체에게 적당한 온도와 대기를 갖추고 있다는 것을 의미하기도 합니다.

 

물론 온도와 기압은 서로 별개의 조건은 아닙니다.

대기가 존재한다면, 온실 효과로 인해 행성의 온도가 어느정도 유지될 수 있습니다. 대기가 없는 곳에서는 낮과 밤의 기온차가 크기 때문에 적당한 온도가 유지될 수 없기 때문입니다.

따라서 대기의 존재 여부에 따라 생명체 거주 가능 영역인 골디락스 존은 더 넓어질 수 있습니다.

 

태양계에서 지구와 가장 비슷한 환경을 가진 곳은 화성입니다.

화성은 과거에 충분한 물이 있었을 것으로 추측되고 있습니다.

또한 지표면 아래에 아직 녹아있는 액체 상태의 물이 있을지도 모릅니다.

작년인 2015년 가을, 나사는 화성의 적도와 중위도 지역에서 액체상태의 물이 흐른 흔적을 발견했다고 발표했습니다.

그 물의 흔적은 순수한 물이 아니라 소금물의 흔적이었습니다.

소금물은 순수한 물에 비해 녹는 점이 낮고 끊는 점이 높아서 액체 상태로 존재할 수 있는 범위가 매우 넓습니다.

하지만 소금물이라도 화성과 같은 혹독한 환경에서는 오래도록 액체 상태로 남아있을 수 없습니다.

 

태양계에서 액체 상태의 물이 존재하는 곳은 현재로는 지구 이외에 목성의 위성인 유로파입니다.

나사의 발표에 의하면 유로파 얼음 표면의 갈라진 틈 사이로 수증기 기둥이 200킬로미터 높이까지 솟구치는 것이 관측되었다고 합니다.

유로파는 태양으로부터의 거리가 7억킬로미터 이상 떨어져있고, 평균 온도가 영하 170도 이하로 골디락스 존에서 벗어난 곳입니다.

 

유로파에 액체 상태의 물이 존재하는 곳은 표면이 아니라 수십킬로미터 두께의 얼음 아래입니다. 얼음 표면 아래로  거의 100킬로미터까지 거대한 바다로 채워져있다고 추정됩니다.

그 바다는 바로 식수로 사용할 수 있을 정도로 순수한 물이라고도 추정됩니다.

 

과연 태양계에 또 다른 생명체가 존재할까요?

화성과 유로파에 관심을 기울여봅니다.