화성 생명? 지구상 '가장 건조한 사막'서 단서 찾는다
화성 생명? 지구상 '가장 건조한 사막'서 단서 찾는다
  • 함예솔
  • 승인 2018.08.03 08:00
  • 조회수 3928
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지구보다 1000배 더 건조한 화성. 출처:  NASA / JPL
지구보다 1천배 더 건조한 화성. 출처: NASA / JPL

 

화성 지표면이 지구에서 가장 건조한 사막보다 1,000배나 더 건조하다고 합니다. 미항공우주국 NASA의 아메스 연구센터(Ames Research Center) 연구원이 발표현 연구인데요.

 

연구팀은 칠레의 거대한 아타카마(Atacama) 사막을 찾았습니다. 면적이 105,000 km²이고 총 길이가 1,100km 가량인데요. 이곳은 연간 강수량이 1~3mm인 지역으로 세계에서 가장 건조한 지역으로 알려져 있습니다.

 

Atacama사막. 출처: NASA / Frank Tavares
Atacama사막. 출처: NASA / Frank Tavares

다만, 사막의 크기가 매우 넓어 강수량이 위도에 따라 조금씩 차이를 보인다고 합니다. 1년에 수mm 비가 오는 곳이 있는데 반해, 10년 동안 겨우 수mm의 비조차 잘 내리지 않는 지대도 있다고 합니다. 특히, 사막의 북쪽 끝 안토파가스타(Antofagasta) 지역은 연간 강수량이 1mm에 불과해 화성의 환경과 비슷한 조건에서 모의실험을 하려는 과학자들에게 인기가 많다고 합니다.

 

연구팀은 이렇게 극도로 건조한 환경에서 '미생물이 살 수 있는가?', '이러한 극한 환경에서도 미생물은 성장과 번식을 할 수 있는가?'를 중점적으로 연구했습니다. 이번 연구를 이끈 NASA의 아메스 연구센터 우주생물학자 Mary Beth Wilhelm은 "지구의 모든 곳에서 미생물의 흔적을 발견할 수 있지만, 극한 환경에서 미생물이 휴면상태로 존재하는지 아니면, 실제로 살아있는 상태인지 대해 아는 것은 매우 중요하다"고 말했습니다.

 

만약 지구상 극도로 건조한 지역에서 미생물이 어떻게 살아있는지 알게 된다면, 화성에 과거에 살았거나 현재에도 존재할 지 모르는 미생물을 이해하는 데 중요한 단서가 됩니다.


연구팀은 아타카마 사막을 가로지르며 토양 샘플을 채취하고 아메스 연구센터의 실험실로 가져온 후 샘플에서 미생물이 '스트레스 마커'를 남겼는지 확인하기 위한 테스트를 진행했습니다. 스트레스 마커란 미생물의 세포외막의 지질구조가 변했는지에 대해 알아내는 걸 가리키는데요.

 

만약 미생물이 휴면 상태에 있다면 스트레스 마커의 흔적은 보이지 않을 것이고, 생명체가 성장하고 있다면 스트레스 마커가 존재할 거라는 분석입니다. 미생물의 세포외막은 스트레스에 노출될 경우 지질 구조가 변해 더 단단해지는 특성을 가지기 때문입니다. 

 

스트레스 마커를 조사한 결과, 아타카마 사막 중에서도 덜 건조한 지역에서 채취한 샘플에서는 스트레스 마커가 확인됐습니다. 즉, 미생물이 살아 있으면서 성장과 번식 활동을 활발히 한다는 걸 의미하죠. 하지만 미생물이 살기 더 힘들 정도로 건조한 지역에서는 스트레스 마커가 발견되지 않았습니다. 

 

사막에서 샘플 채취하는 연구자들. 출처: NASA Ames Research Center
사막에서 샘플 채취하는 연구자들. 출처: NASA Ames Research Center

이밖에도 연구팀은 1만년 전에 살았던 미생물의 흔적을 아타카마 사막의 토양 표본에서 발견했습니다. 오래된 고대 생명체가 지구 표면에 남아있는 것은 매우 드문 일입니다. 이 발견은 화성의 생명체 탐사에도 도움을 주는데요. 화성표면은 아타카마 사막보다 1천배 이상 건조하기 때문에 과거 화성의 기후가 더 따뜻하고 습윤했을 당시 미생물이 살았다면 그 고대 생명체의 흔적 또한 여전히 남아 있을 가능성이 있기 때문입니다.

 

화성탐사로봇. 출처: NASA/JPL-Caltech
화성 탐사 로봇. 출처: NASA/JPL-Caltech

최근 이탈리아 연구진이 화성 탐사 위성 '마스 익스프레스'를 통해 화성 남극 부근에서 깊이 1.5km 지하에서 길이 20㎞에 달하는 거대 호수를 발견했다고 밝혔습니다. 실물을 확인한 건 아니지만 레이더 장비가 수집한 데이터 분석 결과가 액체 물 상태인 경우를 제외하곤 모두 맞지 않았다고 하는데요.

 

물은 생명체의 존재에 필수적인 요소입니다. 따라서 건조한 환경조건 역시 생명체의 생존에 중요한 요인 중 하나입니다. 만약 미생물이 어느 정도로 건조한 환경에서도 견딜 수 있는지 알게 된다면 어떻게 될까요? 지구상에서 생명체가 존재할 수 있는 범위를 제한할 수 있고, '화성과 비슷한 환경에서도 미생물이 살아남을 수 있는가?'에 대한 질문에 답을 줄 수 있을지 모릅니다. 이번 연구는 <Astrobiology>에 게재됐습니다.

 


##참고자료##


Mary Beth Wilhelm et al, Astrobiology, Constraints on Metabolic Activity of Microorganism in Atacama Surface Soils inferd from Refractory Biomakers: implication for Martin Habitability and Biomaker Detection. 



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