나사 “토성의 달 지하바다에 생명체 존재 가능”

토성 탐사선 ‘카시니’ 수증기 기둥 근접 관찰
외계 생명체 형성 필수적인 화학 에너지 확인

탐사선 카시니의 관측 결과를 토대로 그린 토성의 달 엔켈라두스 지하 바다의 열수 작용 모습. 나사는 지구와 같은 생명체 형성의 필수적인 화학 에너지의 존재가 이번 관측에서 확인됐다고 13일(현지시각) 밝혔다. 미국 항공우주국(NASA) 제공.

미국 항공우주국(NASA·나사)이 13일 기자회견을 열고 “토성의 달 엔켈라두스의 지하 바다에서 생명체 형성의 원천이 될 수 있는 화학 에너지가 공급되고 있음을 확인했다”고 밝혔다. 우주 탐사선 ‘카시니’가 엔켈라두스에 근접했을 때 확보한 데이터를 분석한 해당 연구결과는 14일 국제 학술지 <사이언스>에도 공개됐다.

1997년 지구를 출발한 토성탐사선 카시니는 2004년 토성에 도착해서 다음해 생각지도 못한 광경을 관찰했다. 토성의 달 엔켈라두스 남극에서 증기 기둥이 원추형으로 분출하고 있던 것이다. 이후 카시니는 2015년 10월28일 엔켈라두스에 가장 근접하는 접근 통과(flyby)를 통해 이 증기를 수집했다. 논문은 이 증기를 분석한 결과 98% 가까운 성분이 물이었고, 1%가 수소, 그리고 나머지는 이산화탄소, 메탄, 암모니아 등의 혼합물이라고 밝혔다. 얼음으로 된 엔켈라두스 표면 밑의 해저 바다에서 이런 성분이 담긴 수증기가 표면으로 분출하고 있던 것이다.

과학자들이 지구 생명체의 기원에서 추정한 바에 의하면, 생명체가 생겨나기 위한 3가지 중요 조건으로 액체 상태의 물, 물질대사(metabolism)을 일으키기 위한 에너지, 그리고 적절한 화학 성분들이 꼽힌다. 이번 성분 분석 결과, 엔켈라두스 바다에는 생명체 탄생의 에너지 원이 될 만한 수소 가스가 해저의 열수 활동으로 쏟아져 나오고 있는 것으로 나타났다. 앞서 2015년 3월 연구에서 연구진은 엔켈라두스 지하 바다에서 뜨거운 물이 해저의 암석층과 상호작용하고 있다는 결과를 발표했다. 이번 연구는 보다 구체적으로 이 작용을 통해 수소 가스가 생성되고 있다는 사실까지 확인한 것이다.

나사는 수소의 존재가 “중대한 발견”이라고 강조했다. 만약 지하 바다에 생명체가 있다면 수소와 이산화탄소를 결합시켜 생명 활동에 필요한 에너지를 화학적으로 얻어 낼 수 있는 것이다. 이런 활동을 “메탄생성반응”이라 하는 데 지구의 원시 생명체는 이런 활동을 통해 부산물로 메탄을 생성했다. 린다 스필커 카시니 프로젝트 과학자는 “생명체 존재에 필수적인 화학 에너지의 확인은 외계 생명체 거주 가능성을 확인하는 연구의 중대한 이정표”라고 말했다. 이번 논문의 주저자인 헌터 와이트는 “비록 생명체를 검출하진 못했지만, 그 먹이가 되는 원천을 발견했다. (엔켈라두스 지하 바다는) 미생물에겐 캔디가게와 같다”고 말했다.

논문은 허블 우주망원경 관측 결과를 통해 목성의 달 유로파에서도 성분을 아직 모르는 물질이 분출하는 기둥이 있다는 추가 관측 결과도 함께 소개했다.

권오성 기자 [e-mail]