태양계 이야기 1155 - 유로파와 엔셀라두스에는 햇빛 대신 전자에 의존하는 생명체가 있다?

(Enceladus (Saturn's moon). Credit: NASA)

태양계 위성 가운데 내부에 바다가 있는 것으로 추정되는 목성의 위성 유로파와 토성의 위성 엔셀라두스는 태양계 생명체 탐사의 주요 목표 중 하나입니다.

물론 수십 km에 달하는 두꺼운 얼음 지각이 탐사에 큰 걸림돌이긴 하지만, 과학자들은 이 얼음 위성 표면에서 분출되는 강력한 얼음과 수증기의 간헐천에 결정적인 단서가 존재할 것으로 기대하고 있습니다. 아마도 깊숙한 바다에서 나오는 분출물일 것이기 때문입니다.

하지만 새로운 급진적인 가설을 주장하는 과학자들도 있습니다. 뉴욕 대학 아부다비 캠퍼스 (NYU Abu Dhabi)의 드미트라 아트리 (Dimitra Atri)는 이 얼음 위성에 지구와는 다른 방식으로 에너지를 얻는 생물체들이 있을 수 있다고 주장했습니다.

이들 얼음 위성은 대기가 없기 때문에 강한 우주 방사선 (cosmic ray)에 노출됩니다. 이 고에너지 방사선이 얼음에 충돌하면 물 분자에서 전자가 방출됩니다. 이렇게 방출된 자유 전자는 박테리아의 생명 에너지로 사용할 수 있습니다. 케이블 박테리아 역시 그런 사례라고 할 수 있습니다.

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지구는 강한 자기장과 대기로 보호 받지만 전자를 이용해 에너지를 얻는 전도성 박테리아들이 존재합니다. 이들은 화학에너지를 이용하는 것이지만, 비슷한 방식으로 유로파와 엔셀라두스의 얼음층에서도 세균이 살아갈 수 있다는 것이 연구팀의 기본 아이디어 입니다.

물론 실제로 검증한 건 아니고 아이디어일 뿐이지만, 만약 이런 생물체가 있다면 생명체가 존재 가능한 범위가 대폭 넓어질 것입니다. 이런 에너지 획득 방법을 방사선 분해 (Radiolysis)라 하는데, 이를 포함한 생명체 존재 가능 범위인 방서선 분해 생존 가능권 (Radiolytic Habitable Zone)은 기존의 골디락스 존 (Goldilocks Zone)보다 범위가 넓습니다.

다만 이 모든 논의를 진행하기 위해서는 우선 실제로 유로파와 엔셀라두스이 표면 얼음애서 생명체를 찾아야할 것입니다. 만약 챶아낸다면 인류 역사상 가장 큰 발견 중 하나가 될 것입니다.

참고

https://phys.org/news/2025-07-life-survive-beneath-surface-mars.html

Dimitra Atri et al, Estimating the potential of ionizing radiation-induced radiolysis for microbial metabolism on terrestrial planets and satellites with rarefied atmospheres, International Journal of Astrobiology (2025). DOI: 10.1017/S1473550425100025

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