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태양계 이야기 888 - 그린란드에서 얼음 위성의 생명체 탐사 기술을 개발하는 과학자들



 (During 2019 field tests near Greenland’s Summit Station, a high-elevation remote observing station, the WATSON instrument is put through its paces to seek out signs of life, or biosignatures, 360 feet (110 meters) down a borehole. The winch that holds the drill pokes out the top of the drill tent.

Credits: NASA/JPL-Caltech)




(After drilling operations at the borehole, the WATSON instrument was detached from the drill at Summit Station and inspected. The large gas canisters to the left contain helium for launching weather balloons.

Credits: NASA/JPL-Caltech)





(During the field test, WATSON and its attached drill were lowered into the bore hole to a depth of up to 360 feet (110 meters) deep. In this photo, the WATSON’s optical window enables the instrument to “see” the sides of the borehole.

Credits: NASA/JPL-Caltech)




(WATSON produced this fluorescence map of a borehole at a depth of 307.7 feet (93.8 meters) in Greenland’s ice. The left panel shows nebulous blobs of biosignatures, and the right panel shows a colorized version, grouping together similar organic chemicals.

Credits: NASA/JPL-Caltech)




 나사의 퍼서비어런스 로버는 현재 화성의 예제로 크레이터에서 과거 존재했을지도 모르는 화성 생명체의 존재를 찾아 탐사를 시작했습니다. 이를 위한 핵심 장비 중에 하나가 바로 Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals (SHERLOC)입니다. SHERLOC은 자외선 라만 분광기의 일종으로 레이저를 쏴서 물질의 구성 원소를 알아낼 수 있습니다. 주 목적은 유기물의 존재를 찾아내는 것인데, 만약 미생물 군집이 있다면 이를 파악할 수 있습니다. 화성 현지에서 현미경으로 미생물을 직접 관찰하기는 어렵지만, 간접적인 증거는 찾을 수 있는 것입니다. 



 그런데 표면에 로버가 자유롭게 움직일 수 있는 화성과 달리 목성의 위성 유로파나 토성의 위성 엔셀라두스는 표면에 방사선 수치가 높고 생명체가 있더라도 두꺼운 얼음 지각 아래 있을 것으로 예상되고 있습니다. 따라서 로버 형태가 아니라 드릴 형태의 다른 탐사 장비가 필요합니다. 



 나사 JPL의 과학자들은 왓슨 (WATSON, Wireline Analysis Tool for the Subsurface Observation of Northern ice sheets)이라는 1.2m 길이의 튜브형 자외선 레이저 라만 분광기 (deep-ultraviolet laser Raman spectroscopy)를 드릴에 연결해 그린란드 얼음 속 100m 아래를 관측했습니다. (사진) 그 결과 얼음 깊숙이 숨어 있는 유기물과 미생물 콜로니를 확인하는데 성공했습니다. 



 물론 유로파나 엔셀라두스의 얼음 지각은 두께가 수십 km 달해서 그린란드 빙하보다 10배 이상 두껍습니다. 그러나 만약 미생물이 존재한다면 얼음 지각 아래 바다 뿐 아니라 얼음 지각의 균열을 타고 올라온 물에 의해 얼음 지각에도 미생물이 존재할 가능성이 큽니다. 지구 지각에도 수많은 미생물이 살고 있다는 점을 생각하면 타당한 추측입니다. 현재 기술 수준으로 수십 km의 얼음 지각을 뚫을 수 있는 탐사 장비를 유로파나 엔셀라두스에 보낸다는 것은 매우 어렵기 때문에 이 방법이 더 현실성 있는 탐사 방법입니다. 



 다만 가능하다고 해도 유로파나 엔셀라두스 얼음 시추 계획은 아직은 미래의 일입니다. 과학자들은 언젠가 얼음 위성에 구멍을 뚫고 내부를 탐사하는 미래를 위해 앞으로도 연구를 계속 진행할 것입니다. 




 참고 



https://www.nasa.gov/feature/jpl/probing-for-life-in-the-icy-crusts-of-ocean-worlds
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