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태양계 이야기 221 - 과연 우리는 화성 미생물의 흔적을 발견했는가



 지난 1996 년 나사의 데이빗 맥케이 (David McKay) 와 그의 동료들이 발표한 내용은 과학계에 큰 논쟁을 불러일으켰습니다. 지금도 기억하시는 분이 있으실지 모르겠지만 바로 Allan Hills 84001 혹은 ALH 84001 이라고 불리는 지구에 떨어진 화성 암석에서 미생물로 생각되는 흔적을 찾아냈다는 내용이었습니다. 만약에 진짜로 화성 생명체의 흔적이라면 인류 역사에 남을 만한 과학적 쾌거지만 회의적인 과학자들을 설득하는 일은 그렇게 간단하지 않았습니다. 


 분명 화성에 충돌한 대형 운석에 의해 화성 암석이 우주로 튕겨나갈 수도 있고 그것이 지구로 떨어질 수도 있습니다. 하지만 이 운석에서 발견된 것이 진짜 생명체의 흔적인지 입증하는 일은 이 운석의 기원이 화성이라고 증명하는 것과는 비교도 되지 않을 만큼 힘든 일이었습니다. 특히 전자 현미경에서 보이는 구조물이 진짜 미생물 기원인지 입증하기는 아직 어렵다는 것이 현재 과학계의 전반적인 의견이라고 할 수 있습니다. 


 ALH 84001 에서 미생물의 흔적이라고 생각하는 구조물이 발견되지 18 년 후 나사의 과학자팀은 야마토 000593  Yamato 000593 (Y000593) 이라는 또 다른 화성운석에서 생물학적 과정의 결과로 보이는 미세구조를 발견하고 이를 학계에 발표했습니다. 이들의 발견은 오래된 과학계의 논쟁을 되살리고 있습니다.



(Y000593 에서 발견된 미세 구조. 미세 테널 구조가 과연 생물학적 활동의 결과일까 ?   Microtunnels in Yamato Meteorite From Mars.  This scanning electron microscope image of a polished thin section of a meteorite from Mars shows tunnels and curved microtunnels. The clay mineral iddingsite is present in this meteorite, named Yamato 000593, which was found in Antarctica in 2000 and identified as originating from Mars. The scale bar at lower left is 2 microns.  Credit : NASA )  



(구슬 같은 모양의 구조물은 이딩사이트라는 암석 (물에서 생성됨) 의 구조물로 붉은 원안에는 이런 구조물이 없는 파란색 원안보다 2 배 많은 탄소의 존재가 발견됨  Spheroidal Features in Yamato Meteorite From Mars. This scanning electron microscope image shows spheroidal features embedded in a layer of iddingsite, a mineral formed by action of water, in a meteorite that came from Mars. An area with the spheres, circled in red, was found to have about twice as much carbon present as an area (circled in blue) without the spheres. This meteorite, named Yamato 000593, was found in Antarctica in 2000 and identified as originating from Mars. The scale bar at lower left is 1 micron. Credit : NASA )


 야마토 000593 은 2000 년에 일본 탐사팀이 남극 야마토 빙하에서 발견한 운석으로 약 13.7 kg 정도 되는 중량을 지닌 운석입니다. (중량으로 봤을 때는 역대 2 번째로 큰 화성 운석) 2013 년 까지 약 120 개 정도의 화성 운석이 지구에서 발견되었는데 비록 운석에 원산지 표시가 붙어있지는 않지만 과학자들은 그 구성 성분과 동위원소 성분을 바탕으로 이 운석들이 화성에서 기원했음을 추정하고 있습니다. 최근의 예를 들면 2013 년 화성 로버 큐리오시티의 대기 중 아르곤 가스 분석 결과를 토대로 과학자들은 현재 화성 운석이라고 믿고 있는 운석들이 실제 화성 기원라는 점을 다시 입증하기도 했습니다. 


 아무튼 주저자인 JPL 의 로렌 화이트 (Lauren White) 를 비롯해서 나사의 다른 과학자들은 (이들 중에는 맥케이 박사도 포함되어 있었는데 2013 년에 세상을 떠났다고 하네요.) 이 운석을 분석한 결과 여기에서 생명 활동의 징후가 의심된다고 주장했습니다. 지금까지의 다양한 분석 결과 과학자들은 이 암석이 대략 화성에서 13 억년 용암으로 부터 형성되었으며 1200 만년전의 운석 충돌로 화성에서 튕겨져 나왔다고 보고 있습니다. 그리고 최종적으로 지구에 착륙한 것은 약 5 만년 전으로 보인다고 하네요. 따라서 이 운석에는 과거 살았을 지 모르는 화성 생명의 징후가 남아 있을 수도 있습니다. 


 연구팀이 화성 생명의 징후로 의심하는 흔적은 위의 두 사진에 나와있습니다. 마이크로미터 단위의 작은 마이크로 채널의 존재와 작은 블루베리 같은 구조물은 각각 미생물에 의한 '생물학적 작용 (Biotic activity)' 이 이 암석에 존재했을 가능성을 시사하고 있습니다. 


 하지만 또 한편으로 연구팀은 이 흔적들이 결정적인 스모킹 건 (smoking gun : 사건을 해결하는 결정적인 증거나 단서) 은 아니라고 지적하고 있습니다. 즉 이것만 가지고 이 암석이 화성에서 미생물과 함께 살았다고 보기에는 아직 모자라다는 것이죠. 연구팀은 신중하게 이런 구조물이 비생물학적 작용 (abiotic activity) 를 통해서 생겼거나 혹은 지구에서 오염되었을 가능성을 지적하고 있습니다. 다만 앞으로 이와 같은 흔적을 다른 화성 암석에서 발견할 수 있는지 지속적인 연구가 필요하다고 언급했습니다. 


 사실 우리가 ALH 84001 에서 본 것이나 혹은 Yamato 000593  에서 본 것 모두가 진짜 생명의 징후일 수도 있습니다. 미래에 이것이 확인된다면 이 연구는 선구적인 연구로 남게 될 것입니다. 하지만 과학이라는 것은 확실한 증거를 요구하게 마련입니다. 


 가장 결정적인 증거는 아마도 지구가 아니라 화성에서 발견될 수 밖에 없습니다. 화성에서 직접 미생물을 찾아내거나 의심할 수 없는 수준의 미생물 화석이 발견된다면 화성에 한 때 생명체가 살았거나 지금도 살고 있다고 입증할 수 있겠죠. 다만 화성에 미생물을 포함한 생명체가 살았던 적이 없을 수도 있습니다. 어느쪽이 맞는지 결론을 내기 위해서는 꽤 많은 시간이 필요할 것 같습니다. 


 참고 

Journal References:
  1. Lauren M. White, Everett K. Gibson, Kathie L. Thomas-Keprta, Simon J. Clemett, David S. McKay. Putative Indigenous Carbon-Bearing Alteration Features in Martian Meteorite Yamato 000593. Astrobiology, 2014; 14 (2): 170 DOI:10.1089/ast.2011.0733
  2. D. S. McKay, E. K. Gibson, K. L. Thomas-Keprta, H. Vali, C. S. Romanek, S. J. Clemett, X. D. F. Chillier, C. R. Maechling, R. N. Zare. Search for Past Life on Mars: Possible Relic Biogenic Activity in Martian Meteorite ALH84001.Science, 1996; 273 (5277): 924 DOI: 10.1126/science.273.5277.924




               


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