소행성-행성 충돌해도 살아남는 세균… 생명체 행성 간 이동 입증

극한 세균 끼운 금속판 압력 가했더니
일부 손상 생겼어도 빠르게 복구 확인
소행성 충돌로 행성서 미생물 방출돼
우주 지나 다른 행성 도달 가능성 보여

소행성-화성 충돌실험에 사용된 세균의 충돌 전후 사진. 왼쪽은 충돌 전, 가운데는 1.4기가파스칼(GPa) 압력으로 충돌한 이후, 오른쪽은 2.4GPa 충돌 이후다. 미국 존스홉킨스대 제공

소행성이 화성과 충돌하는 상황을 모사한 실험에서 세균이 충돌 때 발생하는 초고압 환경을 견디고 생존할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 생명체가 행성 간 충돌 파편을 타고 이동할 수 있다는 생명 기원 가설에 힘이 실릴 것으로 보인다.

미국 존스홉킨스대 공대 연구진은 4일 미국 국립과학원 저널 ‘PNAS 넥서스’에 이 같은 연구를 공개했다. 연구진은 미생물을 금속판 사이에 끼운 뒤 발사체를 가스총으로 쏘는 방식으로 소행성이 화성에 충돌해 파편이 튕겨 나가는 상황을 실험실에서 재현했다. 그 결과 세균은 행성 충돌의 강한 압력을 견디고 살아남을 수 있는 것으로 나타났다.

실험에 쓰인 세균은 ‘데이노코커스 라디오두란스’로 강한 방사선과 자외선, 극심한 건조 환경에서도 생존한다고 알려진 극한 미생물이다. 연구팀은 이 세균을 금속판 사이에 넣고 최대 시속 480㎞ 속도의 발사체를 쏴 충돌 압력을 발생시켰다. 이때 만들어진 압력은 1~3기가파스칼(GPa)로, 지구에서 가장 깊은 마리아나 해구 수압의 10~30배에 달한다.

소행성-화성 충돌 모사 실험 한 장면. 존스홉킨스대 제공

실험 결과 1.4GPa에서는 대부분의 세균이 생존했고, 2.4GPa에서도 약 60%가 살아남았다. 낮은 압력에서는 세포 손상이 거의 없었고 더 높은 압력에서는 일부 세포막 파열이 나타났지만, 충돌 이후 손상이 빠르게 복구되는 것으로 확인됐다.

연구진은 이번 결과가 미생물이 소행성 충돌로 행성 표면에서 방출된 뒤 우주공간을 지나 다른 행성에 도달할 가능성을 보여준다고 설명했다. 태양계의 많은 암석형 천체 표면이 충돌구로 덮여 있고, 실제로 화성에서 기원한 운석이 지구에서 발견된 점을 고려하면, 생명체 역시 이런 과정으로 이동했을 가능성을 배제할 수 없다는 것이다.

연구책임자인 KT 라메시 교수는 "지구에서 생명이 어떻게 시작됐는지 바라보는 방식을 바꾸는 중요한 발견”이라며 “반복적인 충돌이 더 강한 미생물 집단을 만들어내는지, 곰팡이 같은 다른 생물도 유사한 조건을 견딜 수 있는지 추가 연구를 진행할 계획”이라고 밝혔다.

신혜정 기자 arete@hankookilbo.com