NASA의 탐사선이 화성의 생명체 존재를 밝혀낼 것인가?

출처 NASA

미국 우주 항공국(NASA)가 화성에 보낸 탐사선 "큐리오서티(호기심)"호가 화성 표면에서 과거 강물이 흘렀던 자국을 발견하였다. 위 사진에 나타나는 곳이 과거 하천의 바닥으로 추정되는 곳이다. 

출처 NASA

위 지형이 하천의 바닥으로 추정되는 이유는 위 사진과 같이 화성과 지구 지형의 사진을 비교하여 보면 알 수 있다. 주위 직경 1cm의 자갈이 물의 흐름에 의하여 둥글게 깎여 있는 것이 동일하다. 과학자들은 자갈의 크기에서 물이 초속 약 1m 정도의 속도로 움직였고 그 깊이는 무릎 깊이일 것으로 추정하였다.

과거 화성에 하천처럼 물이 흘렀다면 그 곳에서 생명이 살았거나 아니면 그 때 존재한 생명체가 아직도 화성 지표면 아래 남아 있을 가능성이 더 높아진다.  이제 화성과 화성탐사선 "큐리오서티(호기심)"호에 대하여 더 알아 보기로 한다.

출처 위키미디아 공용  http://en.wikipedia.org/wiki/File:Mars_Earth_Comparison.png

 

화성은 태양에서 4번째로 떨어진 거리에 있는 행성으로 지구에서 금성 다음으로 가까운 행성이다. 영어로는 "Mars"라 하여 로마시대의 전쟁의 신을 의미한다. 육안으로도 관측되면서 표면에 철이 녹슨 붉은 색깔이 보인다,  지구와  비교한 위 사진에서 알 수 있듯이 직경은 지구의 반 정도이고 무게는 약 1/10이다.

 

 

출처 위키미디아 공용 http://en.wikipedia.org/wiki/File:Mars_Valles_Marineris.jpeg

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위 사진은 1980년 매리너 화성탐사선에서 보낸 바이킹 I 위성에서 고도 2500km 상공에서 찍은 것이다. 화성 적도 부근에 엄청난 규모의 계곡이 보인다. 그 계곡을  "매리너 계곡(Valles Marineris)"이라 부른다.  길이가 3000 km  깊이 8 km로 지구상의 최대 계곡인 그랜드 캐년보다도 훨씬 더 크다.

 

화성이 유명하여진 것은 사람들의 상상력에 기인하였다. 19세기에 이탈리아의 천문학자 "죠반니 스키아파렐리 (Giovanni Schiaparelli)" 가 위 매리너 계곡을 지구에서 망원경으로 관찰하여 "canali" 이탈리어의 뜻으로 "갈라짐"이라고 이름을 붙였는데 그 것이 영어로 "Canal(운하)"로 잘 못 번역된 것이다

 

 

그래서 화성인이 존재하여 인공적인 운하를 만들었다는 풍문이 돌았다.  1898년 영국의 작가인 죠지 웰스가 "화성전쟁(The War of the Worlds)"이라는 공상과학소설을  써서 화성인이 지구를 침공한다는 내용을 담았다. 그 내용은 여러차례 영화로 만들어져 사람들에게 화성에 대한 호기심은 물론  공포까지도 주게 되었다.

 

그러나 화성에 대한 탐사가 진행되면서 인공적인 운하라고 생각하던 것은 자연적인 현상으로 만들어진 계곡이라는 것이 밝혀졌다. 다만 이러한  계곡에 과거 많은 물이 흐른 흔적이 남아 있다.   현재는 화성의 기온이 낮고 대기가 지구에 비해 1/100정도로 희박하여 표면에 액체상태의 물이 잘 존재하지 아니한다. 얼어 붙거나 즉시 증발될 것이기 때문이다.  그런데 NASA의 화성탐사선이 하천의 흔적을 직접 확인한 것은 큰 의미를 가진다.

 

출처 NASA

 

지금까지 여러 차례 화성표면에 착륙하여 탐사하는 "화성표면  답사체(Mars Rover)"를 보내어 소중한 정보를 많이 얻어 내었다. 화성 표면에 얼음이 있다는 것도 알아 내었지만 아직 화성에 생명체 존재 여부에 대한 확실한 증거를 얻지 못하였다.

 

2011년말에 새로운 화성표면 답사체를 발사하여 2012년 8월에 화성에 착륙하여 약 2년간 화성 표면을 탐사하는 답사체는 "호기심(Curiosity)"라고 이름지어졌다.  인간이 가지고 있는 화성에 대한 가장 큰 호기심인 "생명체 존재 여부"를 밝혀 주기를 기원하는 마음에서 부쳐진 이름인 것이다. 일반 자동차 크기로 지금까지 보내졌던 답사체보다 2배이상 길고 무게도 5배 이상 나간다. 험난한 지형에서  답사활동을 하는데 적합하면서도 다양한 과학실험기구를 탑재하였기 때문이다.

 

"호기심" 답사체에는 다양한 과학기술 실험장비가 실려 있다. "Mastcam"은 주된 영상 카메라이고,  "ChemCam"은 화학분석용 특수 카메라이다.  그 밖에 방사능 측정기구(RAD), 화학분석기구(CheMin), 샘플분석기구(SAM), 뉴트론 측정기구(DAN), 화성 표면지형 이미징 기구(MARDI) 등이 탑재 되어 있다.

 

출처 NASA

 

 

이번에 "호기심"호가 답사하기로 결정된 곳은 화성 적도에 가까이 위치한  "게일 크레이터(Gale Crater)"라고 불리우는 곳이다. 직경 154km 크기의 엄청난 크기에 크레이터 바닥으로부터는 높이 5.5km, 전체적인 화성지표면으로부터 4.5km의 높은 산이 크레이터 중간에 있다.  위 사진에 노란색으로 표신된 곳이 착륙예정지점이다. 이 크레이터의 생성원인은 아직도 불확실하다. 과거 큰 호수의 바닥이라는 설이 가장 유력하다.

 

참고로  "화성 표면의 1/3은 35억년전에 바다였다"는 연구결과가 2010년 발표된 적이 있었다. 따라서 위와 같이 큰 크레이터가 과거의 호수바닥으로 존재할 수도 있는 것이다. 바다 존재에 관한  자세한 내용 은 이 블로그의  다른 글 참조 http://blog.daum.net/shkong78/678

 

 

출처 NASA

 

 

2012년 8월 5일 호기심호가 착륙한 지점(십자가 표시)을  확대한 사진으로 그 부분은 비교적 평탄한 지역인 것을 보여준다.  붉은 곳이 고도가 더 높고 푸른 곳이 상대적으로 고도가 낮다.

 

 

출처 NASA

 

 

2006년에 100명이 넘는 과학자들이 30개 이상의 착륙 후보지를 연구하였다. 그런데 "게일 크레이터"가  최종 후보지로 선정된 것은 물이 흘러내린 삼각주(Fan) 부근의 지형과 물의 흐름에 의해 형성된 진흙 지형과 유황 지형이 존재하면서 부근에 과거 많은 물이 있었다는 증거가 되는 "시멘트 갈라진 지형(Cemented Fractures)"과 유사한 지형이  있기 때문이다. 

 

진흙과 유황 지형은 물이나 유기물을 흡수하여 보존하는 성질을 가지고 있어 유기물이 아직도 존재하거나 아니면 표면 아래에 하등생명체가 존재할 가능성이 높은 것이다.

출처 NASA

 

 

 

호기심 답사체가 착륙한 부근의 지형을 사면도로 입체화하여 보여주는 사진이다.  층적 연도에 따라 여러 지층이 존재한다. 아래 층에는 진흙이 더 많이 포함되어 있고 위로 올라갈 수록 유황성분이 많다고 한다.  이러한 것을 분석하여 화성 표면에 존재하였던 수량의 변화를 측정할 자료를 얻기를 바라고 있다.  탐사 초기에 하천 바닥의 지형으로 추정되는 곳을 찾아낸 것은 대단한 일이다.

 

만약 35억년전에 화성 표면의 1/3이 바다였다는 것이 맞다면  지금은 거의 표면에 액체상태의  물이 남아 있지 아니하고 지표면 아래에 얼음으로 존재하는 시간적인 연쇄과정을 알아내게 될 것이다.

 

출처 NASA

 

 

"게일 크레이터"에서 또다른 하나 흥미 있는 지형이 시멘트처럼 고형화된 후 갈라진 자국으로 과학자들은 이 것이 한때 산정상까지 물이 차 있던 증거라고 생각하고 있다.  "호기심" 답사체는 샤프 산의 위 지형을 주된 목적지로 하여 향후 탐사할 예정이다,.

정리하여 본다. "호기심" 답사체가 "게일 크레이터"의 과거 물이 흐른 흔적이 있는 삼각주가 있는 곳에 착륙하여  진흙과 유황성분을 포함한 토양을 조사하면서

1. 생명체의 존재에 전제가 되는 유기물 성분을 찾아 보려고 하는 것과

2. 화성 표면의 액체상태의 물이 변천한 역사를 조사하려는

두가지가 이번 탐사의 가장 큰 주목적이다.

 

필자의 예상은 과거 화성에 생명체가 있었던 것은 확실하고 지금도 지표면 아래 아직 하등 생명체가 남아 있을 가능성이 높다고  본다. 다만 화성은 자기장이 거의 존재하지 아니하고 대기가 희박하기 때문에 태양에서 오는 자외선이나 우주선이 그대로 지표면에 도달하기 때문에 지표면에 생명체가 존재할 수는 없다. 방사선 소독기가 작용하는 것이나 마찬가지이다.

단순히 유기물의 존재뿐 아니라 화성에 생명체가 있었거나 아니면 현재에도 존재한다는 확실한 증거를  밝혀 낼 경우 "호기심(Curiosity)' 답사체는 인류가 화성에 관하여 가지고 있는 가장 큰 호기심을 풀어 줄 것이다. 

이러한 화성탐사는 첨단 우주기술의 진보 뿐 아니라  새로운 형태나 극한 환경에서 사는 미생물을 발견하여 분석할 경우 바이오, 의료 분야의 새로운 지평을 열 수 있다. 자연 자원이 부족한  대한민국은 장기적인 안목에서 첨단 우주, 항공, 바이오 관련 연구 투자에 더 많은 예산을 편성할 필요가 있다.