화성에 생명체 있었나… 고대 호수에서 침식 흔적 발견

탐사선, 레이더 이미지 전송
2개의 뚜렷한 퇴적층 확인돼
대규모 변화 있었다는 증거

화성 탐사선 ‘퍼시비어런스’의 모습을 묘사한 이미지. 사진 출처 위키미디어

미국 항공우주국(NASA)의 화성 탐사선 ‘퍼시비어런스’가 고대에 존재했을 것으로 여겨지는 호수의 지하 퇴적층을 레이더로 탐사한 결과가 공개됐다. 호수 퇴적물이 쌓이기 전 침식 작용이 있었다는 사실을 시사하는 분석 결과도 제시됐다. 화성의 환경이 변화하는 과정에서 생명체가 존재했을 가능성을 파악할 수 있는 근거가 될 것으로 전망된다.

미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA)와 노르웨이 오슬로대 공동연구팀은 퍼시비어런스가 화성의 고대 호수 지하 퇴적층을 탐사한 결과물을 분석한 연구 결과를 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 27일(현지 시간) 발표했다.

2020년 7월 지구를 떠난 퍼시비어런스는 이듬해인 2021년 2월 화성 표면에 착륙했다. 생명 존재 가능성이 높은 지역으로 알려진 화성의 ‘예제로 분화구’ 인근에서 지질과 대기 등 화성의 환경을 탐사하고 있다.

퍼시비어런스가 탐사 활동을 벌이고 있는 예제로 분화구에는 원래 물이 가득 찬 호수가 있었을 것으로 여겨진다. 현재는 물이 빠지면서 퇴적물들이 쌓여 지구의 삼각주와 닮은 지질학적 특성을 보이는 지역이 형성돼 있는 것으로 추정된다.

퍼시비어런스는 2022년 5월부터 12월까지 이 삼각주 지형을 탐사하는 과정에서 이번 연구 대상이 됐던 지하 퇴적층의 레이더 이미지를 얻어 지구로 보내왔다. 레이더 전파를 이용해 표면의 지하 공간을 조사함으로써 이미지와 탐사 데이터를 얻었다. 10cm 간격으로 레이더를 발사해 지표면 아래 20m 깊이에서 반사되는 파동을 통해 지질 특성을 분석하는 방식이다. 퍼시비어런스가 이런 방식으로 얻은 이미지를 분석한 결과 도로의 절개면처럼 보이는 암석층들이 다수 발견됐다.

연구팀은 이와 관련해 “고대 호수의 퇴적물이 쌓이기 전 침식 활동이 있었음을 시사하는 2개의 뚜렷한 퇴적층이 확인된다”며 “퇴적과 침식이 수천 년에 걸쳐 일어나면서 오늘날과 같은 환경이 조성됐을 것으로 추론된다”고 밝혔다.

이는 화성의 환경에 대규모 변화가 일어났음을 보여주는 직접적인 증거가 된다. 연구팀은 “퇴적물 지역을 연구하면 환경이 변화하는 과정에서 생명이 존재했을 가능성을 파악할 수 있는 근거들이 수집될 것”이라는 기대감을 표했다.

퍼시비어런스는 레이더를 이용한 탐사뿐만 아니라 토양과 암석 샘플도 수집하고 있다. NASA는 퍼시비어런스가 수집한 샘플을 갖고 지구로 귀환화는 미션도 추진하고 있다. 샘플이 지구에 도착하면 화학적 특성을 분석해 화성의 환경 변화와 생명체 존재 가능성을 자세히 확인할 수 있을 것으로 예상된다.

한편 지난해 7월 ‘네이처’에는 퍼시비어런스가 미생물 존재 가능성을 암시하는 유기분자 흔적을 발견했다는 논문이 실렸다. 퍼시비어런스의 산소 생산 가능성도 확인됐다. 미국 매사추세츠공대 연구팀이 개발한 산소 발생장치 ‘목시’가 화성의 이산화탄소를 산소로 변환하는 데 성공하기도 했다.

문세영 동아사이언스 기자 moon09@donga.com