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태양계 이야기 1109 - 과거 화성은 생명체에 유리한 환경이 아니었다?



 (Mars today bear signs of once having had abundant water, with features resembling valleys and deltas, and minerals that only form in the presence of liquid water. This artist’s concept shows how the Red Planet could have appeared billions of years ago. Credit: NASA/The Lunar and Planetary Institute)

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간만에 화성 탐사 로버 큐리오시티 소식입니다. 큐리오시티는 2011년 부터 지금까지 지름 154km의 게일 크레이터 내부를 탐사하면서 많은 발견을 계속하고 있습니다. 나사 고다드 우주 비행 센터의 데이빗 버트 (David Burtt of NASA's Goddard Space Flight Center)가 이끄는 연구팀은 큐리오시티 로버가 발견하고 분석한 탄산염 (carbonate) 샘플 데이터를 통해 게일 크레이터에 아직 물이 존재했던 시절의 기후를 분석했습니다.

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큐리오시티 로버의 Sample Analysis at Mars (SAM)과 Tunable Laser Spectrometer (TLS) 장비 분석 데이터를 통해 연구팀이 확인한 것은 무거운 탄소 동위 원소의 비율이었습니다. 탄산염은 물이 있는 환경에서 생성되는데, 이때 증발이 많이 일어났다면 상대적으로 무거운 탄소 동위원소의 비율이 높을 것입니다.

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분석 결과 화성의 게일 크레이터에서 발견된 탄산염의 무거운 동위원소 비율은 지구에서 볼 수 있는 것보다 2-3배 정도 높았습니다. 연구팀은 이를 설명할 수 있는 두 가지 시나리오를 제시했습니다. 첫 번째는 탄산염이 생성된 35-38억 년 전 화성에서 극심한 증발이 일어났다는 것입니다. 아마도 극심한 건조기와 습윤한 시기가 번갈아가면서 나타났을 가능성이 있습니다. 안정적으로 물이 존재하지 않았다면 이는 생명체 탄생과 진화에 좋지 않은 환경입니다.

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두 번째 시나리오는 매우 짠 물에서 생성된 탄산염이라는 것입니다. 이 경우 매우 춥고 대부분의 물이 얼음 형태로 존재하는 좋지 않은 환경을 가정할수 있습니다. 두 가지 시나리오 모두 화성 생명체 탄생 가능성에 부정적인 결과라고 할 수 있지만, 이것이 화성 생명체의 존재를 100% 부정하는 것은 아니라는 게 연구팀의 설명입니다.

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큐리오시티가 탐사한 지역은 화성 전체에서 극히 일부에 불과합니다. 따라서 이 샘플이 만들어진 시기 이전이나 이후, 그리고 다른 장소에서 생명체 발생 가능성을 배제할 수 없습니다. 다만 게일 크레이터의 환경이 생명체에게 포근한 환경은 아니었다는 점을 시사하는 것으로 해석할 수 있습니다.

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과거 화성이 얼마나 생명체 발생에 유리한 환경이었는지, 그리고 혹시 당시 박테리아 정도의 단순한 생명체가 생겼다면 지금도 그들이 존재할지는 여전히 베일에 가려 있는 미스터리입니다. 하지만 현재와 같은 탐사와 연구가 계속된다면 화성에 생명체가 있었는지, 그리고 지금도 존재하는지에 대한 확실한 해답이 나올 것으로 기대합니다.

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참고

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https://phys.org/news/2024-10-curiosity-rover-insights-mars-uninhabitable.html

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https://newatlas.com/space/curiosity-rover-uncovers-key-to-martian-climate-mystery/

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https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-new-insights-into-how-mars-became-uninhabitable/?utm_source=iContact&utm_medium=email&utm_campaign=1-nasajpl&utm_content=mars20241007

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David G. Burtt et al, Highly enriched carbon and oxygen isotopes in carbonate-derived CO2 at Gale crater, Mars, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2321342121

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