천문학자들은 여전히 조심스럽기는 하지만 태양계 외부에서 가능한 생체특징에 대한 가장 유망한 징후를 발견했습니다. 이미지 출처:A. Smith, N. Madhusudhan(케임브리지 대학교). 연구자들은 태양계 외부의 생물학적 활동에 대한 "가장 강력한 증거"를 발견했다고 주장합니다. 이번 연구 결과는 흥미로웠지만 아직은 어떤 결론도 내리지 못했습니다.
인생, 아마도
JWST(James Webb Space Telescope)가 처음으로 금으로 코팅된 눈을 뜨고 우주를 바라보았을 때 우리 모두는 그렇게 생각했습니다. 외계 생명체를 찾는 것이 주요 목표는 아니었지만, 우리 모두는 천문학자들이 지구 너머 생명체의 흔적을 엿볼 수 있기를 바랐습니다. 이제 캠브리지 대학이 이끄는 팀은 그럴 수도 있다고 믿습니다.
The Asphysical Journal Letters에 게재된 최신 연구 , 는 124광년 떨어진 행성인 K2-18b의 대기에서 황화디메틸(DMS) 또는 이황화디메틸(DMDS)이 검출되었다고 보고합니다. 여기 지구에서는 이 두 분자 모두 살아있는 유기체에 의해서만 생성됩니다.
팀의 수석 연구원인 Nikku Madhusudhan은 "이것은 사람이 거주할 가능성이 있는 외계 세계에 대해 우리가 보고 있는 첫 번째 힌트입니다."라고 말했습니다.
우리는 K2-18b에 대해 조금 알고 있습니다. 질량은 지구보다 약 8.6배 무겁고, 반지름은 2.6배 더 크다. 그것은 암석이 많은 세계보다 크고 가스 거인보다 작은 "해왕성 이하"라고 불리는 행성 클래스에 속합니다. 그러한 행성은 우리 태양계에는 존재하지 않지만 은하수를 지배하고 있습니다.
2021년에 마두수드한(Madhusudhan)과 동료들은 K2-18b가 "하이세안(Hycean)" 세계가 될 수 있다고 제안했습니다. 즉, 전세계 바다로 덮여 있고 수소가 풍부한 대기로 둘러싸여 있습니다. 그해 그들은 하늘에서 탄소 기반 분자(메탄과 이산화탄소)를 발견했습니다. 그런 다음 식물성 플랑크톤과 기타 해양 생물에 의해 생성되는 것으로 알려진 황 기반 화합물인 DMS를 암시하는 희미한 스펙트럼 신호가 나타났습니다.
JWST의 근적외선 장비(NIRISS 및 NIRSpec)를 사용한 초기 탐지에서는 통계적으로 결론이 나지 않았습니다. 케임브리지 천문학 연구소의 Madhusudhan은 "지난번에 본 신호가 DMS 때문인지는 확실히 알 수 없었지만, 그 힌트만으로도 다른 장비를 사용하여 JWST를 다시 살펴볼 수 있을 만큼 흥미로웠습니다."라고 말했습니다.
그러나 팀이 스펙트럼의 완전히 다른 부분에서 작동하는 JWST의 MIRI(중적외선 장비)를 사용하여 행성을 다시 관찰했을 때 결과는 더 명확했습니다. Madhusudhan은 “신호가 강력하고 명확하게 전달되었습니다.”라고 말했습니다. 이 두 번째 증거는 DMS 또는 DMDS를 다시 한 번 지적했습니다. 이번에는 지구 대기 수준보다 수천 배 더 높은 강도입니다.
이것이 100% 명확하지 않은 이유
그래프는 JWST MIRI 분광기를 사용하여 관찰된 거주 가능 구역 외계 행성 K2-18b의 전송 스펙트럼을 보여줍니다. 이미지 출처:A. Smith, N. Madhusudhan(케임브리지 대학교). 막스플랑크 천문학연구소의 로라 크레이드버그(Laura Kreidberg)는 NPR에서 “특별한 주장에는 특별한 증거가 필요하다”고 경고했다. 그녀는 멀리 떨어진 행성의 대기 성분을 탐지하는 것조차 "엄청나게 어려운 측정"이라고 지적합니다.
현재 탐지에 대한 통계적 신뢰도는 3 시그마로, 신호가 실제일 확률은 대략 99.7%입니다. 대부분의 분야에서 이는 확실한 결과입니다. 하지만 여기는 아닙니다. 과학계는 일반적으로 진정한 발견을 선언하기 전에 5개 시그마(99.99994%)를 요구합니다.
그런데 또 다른 문제가 있습니다.
지구상에서 DMS와 DMDS는 모두 생체 서명입니다. 알려진 비생물학적 과정에서는 이를 대량으로 생성하지 않습니다. 하지만 K2-18b는 지구가 아닙니다. 두꺼운 수소 대기, 높은 온도, 깊은 바다는 낯선 화학을 수용할 수 있습니다. 과학자들은 K2-18b와 같은 조건에서 이러한 분자가 어떻게 작동하는지 확인하기 위해 실험실 테스트를 실행해야 합니다.
공동 저자인 카디프 대학의 Subhajit Sarkar는 "이러한 생체특징 분자의 추론은 이를 생성할 수 있는 과정에 관한 심오한 질문을 제기합니다."라고 말했습니다.
공동저자인 케임브리지 천문연구소의 사바스 콘스탄티노우(Savvas Constantinou)는 "우리의 연구는 이제 이러한 흥미로운 발견의 의미를 확인하고 이해하는 데 필요한 모든 조사의 출발점입니다."라고 덧붙입니다.
매우 흥미롭지만 확인하기는 어렵습니다
연구자들은 이번 발표에 대해 대부분 조심스러운 흥분의 반응을 보였습니다. 왜냐하면 실제로 이 행성에 대해 우리가 모르는 것이 많기 때문입니다.
K2-18b는 2015년 NASA의 케플러 임무에 의해 처음 발견되었습니다. 그 존재는 나중에 스피처 우주망원경으로 확인됐다. K2-18b는 사자자리 방향으로 약 124광년 떨어진 멋진 왜성 주위를 공전합니다. 이는 별 주위의 이른바 '골디락스 존'에 위치해 있으며 온도가 너무 덥지도 춥지도 않아 액체 상태의 물이 존재할 수 있으며 아마도 생명체가 존재할 수 있습니다.
하지만 이것이 반드시 있다는 것을 의미하지는 않습니다. 인생을 살아보세요.
일부 과학자들은 이곳이 전혀 거주할 수 없는 곳이라고 생각합니다. 경쟁 모델에 따르면 이곳은 대기 아래에 마그마 바다가 있는 타는 듯한 바위투성이의 세계일 수 있으며, 우리가 알고 있는 생명체가 살 수 있는 곳은 아닙니다. 하지만 이 모든 것이 흥미진진합니다.
Madhusudhan은 "현재 이것이 생명 때문이라고 주장"하고 있지 않다고 말합니다. 그는 그 주장의 거대함을 인정한다. 하지만 그는 결과를 지지합니다.
현재로서는 전망이 밝지만 아직 시기상조인 것으로 보입니다.
의심할 여지 없이 이 행성에 대한 더 많은 연구가 있을 것입니다. 외계 생명체의 전망이 그 어느 때보다 가까웠던 적은 없지만 아직 우리에게는 스모킹 건이 없습니다.
저널 참고자료:천체물리학 저널 레터 DOI:10.3847/2041-8213/adc1c8
