[사이테크+] "화성 운석에서 44억년 전 지하 열수 활동 증거 발견"

스위스·호주 연구팀 "과거 화성에 생명체 서식 환경 있었을 가능성"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 화성 운석에서 44억년 전 화성 초기 지하에 마그마 활동으로 인한 뜨거운 물의 작용이 있었음을 보여주는 가장 오래된 직접적 증거가 발견됐다. 연구팀은 이런 열수성 활동(hydrothermal activity)은 과거 화성에 생명체가 살 수 있는 환경이 존재했을 것이라는 학설을 뒷받침한다고 말했다.

'블랙 뷰티'(Black Beauty)로 유명한 화성 운석 NWA7034 표본 [Curtin University/Aaron Cavosie 제공. 재판매 및 DB 금지]

스위스 로잔대와 호주 커틴대 연구팀은 23일 과학 저널 사이언스 어드밴시스(Science advances)에서 유명한 화성 운석 중 하나인 'NWA7034'를 정밀 분석, 44억5천만년 전 열수 작용이 일어나는 환경에서 결정화가 이루어졌음을 보여주는 증거를 발견했다고 밝혔다.

논문 공동 저자인 호주 커틴대 에런 카보시 박사는 "이는 고대 화성에 뜨거운 물이 있었다는 원소 수준의 증거"라며 "이 발견으로 고대 화성의 열수 시스템과 당시 생명체 존재 가능성을 이해하는 새로운 길이 열리게 됐다"고 말했다.

연구팀은 이 연구에서 '블랙 뷰티'(Black Beauty)라는 별명으로 유명한 화성 운석 NWA7034 표본 내 지르콘 알갱이에 마이크로~나노 현미경과 분광학 등을 적용, 44억 5천만 년 전 결정화 당시 화학적, 지질학적 조건 등을 분석했다.

NWA7034는 2011년 사하라사막 서부 그데다드 사브티 지역에서 유목민이 발견한 운석으로 지금까지 지구에서 발견된 화성 운석 중 두 번째로 오래된 것이며, 물 함량이 가장 많은 운석으로 알려져 있다.

화성에서 NWA7034가 형성되고 분출되는 과정 재구성한 그림. 연구팀은 NWA7034 속 지르콘 알갱이가 45억년 전 물이 풍부한 지하에서 형성된 후 43억년 전 운석 충돌 등 충격으로 변형을 겪었으며, 2억2천500만년 전 각력암(breccia)에 포함돼 지표면으로부터 분출된 것으로 추정했다. [Science Advances / Jack Gillespie et al. 제공. 재판매 및 DB 금지]

분석 결과 NWA7034의 지르콘 알갱이에는 44억5천만 년 전 결정화 당시 주변에 뜨거운 물이 존재했다는 것을 보여주는 구조적, 화학적 지표들이 남아있으며, 결정화 수억 년 후 독특한 충격을 받은 흔적도 있는 것으로 나타났다.

카보시 박사는 "나노 이미징과 분광학으로 지르콘 알갱이에서 철, 알루미늄, 이트륨, 나트륨 등이 포함된 독특한 원소 패턴을 확인했다"며 "이는 결정화 당시 주위에 마그마 활동으로 인한 뜨거운 물이 존재했음을 시사한다"고 말했다.

또 이 지르콘 알갱이에는 약 43억년 전 운석 충돌 등으로 인해 강한 충격을 받은 흔적이 결정 구조 등에 남아 있으며, 2억2천500만년 전 각력암(breccia)에 포함된 채 지표면으로부터 분출돼 운석이 된 것으로 추정됐다.

카보시 박사는 "이 연구 결과는 화성 지각이 대규모 운석 충돌로 인해 큰 변화를 겪었지만 41억년 이전에는 물이 존재했었다는 것을 보여준다"고 말했다.

이어 "열수 시스템은 지구에서 생명체가 발달하는 데 필수적인 요소로 꼽힌다"며 "이 연구 결과는 화성에 지각이 형성되던 초기에 생명체 서식 환경에 꼭 필요한 요소인 뜨거운 물이 있었다는 것을 시사한다"고 덧붙였다.

◆ 출처 : Science Advances, Jack Gillespie et al., 'Zircon trace element evidence for early hydrothermal activity on Mars', http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adq3694

scitech@yna.co.kr

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