은하계 외곽에 ‘외계 생명체’가 살고 있을까? [아하! 우주]

[서울신문 나우뉴스]

우리은하의 모습. NASA/JPL-Caltech

오랜 연구에도 불구하고 과학자들은 지금까지 외계 생명체의 존재를 입증하는 데 실패했다. 하지만 그럼에도 많은 연구자들은 외계 생명체가 있을 것으로 보고 있다. 광활한 우주에서 우리가 직접 탐사한 부분은 백사장의 모래 한 알 크기도 안 되는 작은 부분에 불과하기 때문이다. 태양은 은하계에 있는 수천억 개의 별 가운데 하나일 뿐이고 외계 행성은 그보다 더 많다는 점을 생각하면 생명체가 존재하는 행성이 지구 하나뿐이라는 가정이 더 이상해 보인다.

대부분 과학자가 이 의견에 동조하지만, 어떤 장소에 생명체가 있을 가능성이 제일 높은지에 대해서는 논쟁이 지속되고 있다. 최근 미국 애리조나 대학 연구팀은 생명체 존재 가능성이 낮을 것으로 추정됐던 은하계 외곽에도 생명 탄생에 필요한 물질이 부족하지 않다는 연구 결과를 발표했다.

애리조나 대학 루시 지우리스가 이끄는 연구팀은 애리조나 전파 망원경 관측소와 스페인의 IRAM 망원경을 이용해 은하계 중심에서 7만4000광년 떨어진 분자 구름인 WB89-621을 관측했다. 태양 같은 별이나 지구 같은 행성은 이런 분자 구름에서 형성되는데, 일부 과학자들은 은하계 외곽으로 갈수록 물질의 밀도가 낮아지고 인(phosphorus)같은 필수 영양소가 부족해 생명체가 탄생하기 어렵다고 보고 있다.

지구 생명체를 구성하는 6가지 주요 원소인 질소, 탄소, 수소, 산소, 인, 황(nitrogen, carbon, hydrogen, oxygen, phosphorus, sulfur)의 여섯 글자를 모아 NCHOPS라고 부르는데, 이중 인이 가장 희소성 높은 원소다. 인은 인산염 형태로 지질과 결합해 인지질을 형성하는데, 이는 모든 세포에 필수적인 세포막의 주요 재료다.

생명 에너지의 기본 단위인 ATP(아데노신 삼인산)도 이름처럼 인을 3개 지니고 있다. 뼈와 이 역시 인 성분이 부족하면 제대로 만들어지지 않는다. 산소, 탄소, 질소, 수소처럼 많은 원소는 아니지만, 귀한 대접을 받는 이유다. 그런데 원자번호 15번인 인은 태양보다 20배 무거운 별에서 생성되는 원소이기 때문에 가스 밀도가 낮은 은하계 외곽에서는 잘 생성되지 않는다는 게 일반적인 견해였다.

하지만 연구팀은 은하 나선팔에서 조금 떨어진 곳에 있는 WB89-621에서도 인의 존재를 확인하는 데 성공했다. 기존 가설에서 생각했던 것보다 훨씬 먼 은하계 외곽 지역에서 인이 확인된 것이다. 이 연구 결과는 저널 네이처에 발표됐다.

그 이유에 대해서는 확실히 설명하기 어렵지만, 초신성 폭발 때 외곽으로 밀려난 가스에 인이 있거나 혹은 중간 질량 별에서 원자번호 인 원자가 일부 합성될 수 있다는 가설도 존재한다. 어느 쪽이든 은하계 외곽에도 생명의 재료가 존재하는 셈이다. 물론 재료가 존재한다고 해서 반드시 생명체가 존재할 것이라고 말할 수는 없다.

과학자들은 외계 생명체의 확실한 증거를 발견하기 위해 여전히 우주를 관측하고 있다. 아마도 최초로 발견될 외계 생명체는 지구에서 멀지 않은 곳에 있을 가능성이 높다. 언젠가 은하계 먼 곳에서도 생명 현상의 징후를 발견하는 날이 올지도 모른다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com