2008년 NASA의 피닉스 임무는 북극권에 해당하는 화성의 얼음을 최초로 발굴하여 사진을 캡처한 것입니다. 출처:NASA/JPL-Caltech/애리조나 대학교/텍사스 A&M 대학교. 화성에 생명체가 있다면(또는 오래 전에 생명체가 있었다면) 화성의 암석 지각에 묻혀 있지 않을 수도 있습니다. 대신 얼음에 갇힐 수도 있습니다.
NASA의 고다드 우주비행센터(Goddard Space Flight Center)와 펜실베니아 주립대학(Penn State University) 연구원들이 실험실 내부에서 화성의 춥고 방사선 조사 조건을 재현한 새로운 연구의 결론은 다음과 같습니다. Astrobiology에 게재된 결과 2025년 9월에는 아미노산, 심지어 미생물 자체도 화성의 얼음에 수천만 년 동안 보존될 수 있다고 제안했습니다.
공동 저자이자 펜실베이니아 주립대 지구과학 교수인 크리스토퍼 하우스(Christopher House)는 “5천만 년은 현재 화성에 있는 일부 표면 얼음 퇴적물의 예상 연대보다 훨씬 더 깁니다.”라고 말했습니다. “화성 표면 근처에 박테리아가 있다면 향후 임무에서 이를 찾을 수 있다는 의미입니다.”
화성 시뮬레이션
화성에는 수빙과 일부 드라이아이스로 구성된 두 개의 영구 극빙관이 있으며, 표면 위와 아래에는 몇 개의 얼음 조각이 있습니다. 여기 지구상에서 그 얼음은 생명체가 살 수 있는 주요 후보가 될 것입니다. 그러나 화성에서는 얼음 속의 모든 생명체가 화성의 파괴적인 환경에 노출될 것입니다.
NASA Goddard의 우주 과학자인 Alexander Pavlov가 이끄는 팀은 대장균을 정지시켰습니다. 화성 표면의 대부분을 덮고 있는 영구 동토층을 모방한 순수한 얼음입니다. 다른 샘플에서는 박테리아를 화성 토양의 전형적인 규산염 암석 및 점토와 같은 광물과 결합했습니다.
그런 다음 샘플을 -51°C로 냉각하고 지난 5천만년 동안 화성에서 견뎌냈을 것과 유사한 감마 방사선에 노출시켰습니다.
연구자들이 샘플을 분석했을 때 놀라운 사실이 나타났습니다. 순수한 얼음에서는 박테리아의 아미노산 중 10% 이상이 살아남았습니다. 토양과 점토 혼합물에서 유기 분자는 10배 더 빨리 분해되었습니다. 즉, 화성의 생명체는 토양보다 얼음에서 생존할 가능성이 더 높을 수 있습니다
파블로프는 “물 얼음에만 넣은 유기 물질이 물과 토양을 포함하는 샘플보다 훨씬 느린 속도로 파괴된다는 사실을 발견한 것은 놀라운 일”이라고 말했습니다.
냉동 정체
E. 대장균 얼음과 화성 퇴적물이 섞인 화성 침전물은 화씨 영하 60도까지 냉각된 후 펜실베이니아 주립대학 방사선 과학 및 엔지니어링 센터에서 2천만년에 해당하는 우주 방사선을 폭발시켰습니다. 크레딧: Alexander Pavlov 이번 발견은 오랜 가정을 뒤집어 놓은 것입니다. 수십 년 동안 과학자들은 화석화된 미생물 흔적을 찾기 위해 화성 암석과 고대 퇴적물에 대한 검색에 집중했습니다. 그러나 파블로프의 연구는 그러한 환경이 화학적으로 너무 활동적일 수 있음을 시사합니다. 이 연구는 관점의 변화를 직접적으로 기반으로 합니다.
하우스는 “화성에는 얼음이 많지만 대부분은 표면 바로 아래에 있다”고 말했습니다. "향후 임무에는 Phoenix의 설계 및 기능과 유사하게 접근할 수 있을 만큼 충분히 큰 드릴이나 강력한 스쿠프가 필요합니다."
2008년 화성 북극권 근처에 착륙한 화성 피닉스 착륙선은 최초로 지하 얼음을 발견했습니다. 그러나 생명이나 복잡한 유기체를 탐지할 수 있는 도구가 부족했습니다. 파블로프의 연구는 고급 분광계 또는 샘플 반환 시스템을 갖춘 후속 임무를 수행하면 보존된 생체분자를 실제로 찾을 수 있는 가능성이 있음을 시사합니다.
현재 NASA가 검토 중인 다가오는 Mars Life Explorer 임무 개념은 이 전략을 적용한 최초의 개념이 될 수 있습니다.
벨트 너머
실험은 또한 외부 태양계의 얼음 달을 향해 바깥쪽을 가리킵니다. 파블로프 팀은 목성과 토성의 얼어붙은 위성인 유로파와 엔셀라두스와 유사한 조건에서 테스트를 반복했습니다. 결과는 더욱 고무적이었습니다. 온도가 낮아지면 분자 붕괴가 더욱 느려졌습니다.
이는 현재 목성으로 향하는 NASA의 유로파 클리퍼 임무에 좋은 징조이며, 2030년에 근접 비행을 시작할 예정입니다.
"이러한 결과는 순수한 얼음 또는 얼음이 지배하는 지역이 최근의 생물학적 물질을 찾기에 이상적인 장소임을 시사합니다"라고 Pavlov는 말했습니다.
파블로프와 같은 과학자들에게 이 발견은 화성 생명체에 대한 고대 질문의 가능성을 바꿉니다. 우주선이 지구 표면을 휩쓸 수도 있지만 추위가 지구를 가장 잘 지켜줄 수도 있습니다.
미생물이 화성의 염수에 살았다면 그들의 화학적 흔적은 여전히 먼지 아래에 갇혀 있을 수 있습니다. 그리고 미래의 착륙선이 그 얼어붙은 땅을 뚫고 들어가면 한때 화성에 생명체가 있었다는 더 명확한 징후를 발견할 수도 있습니다.
