화성 이암 두 곳에서 고분자 탄소가 발견됐다

국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 24일(현지시간) 발표된 논문에서 화성 이암 속 고분자 탄소 발견이 다뤄졌다. 미국 항공우주국(NASA)의 화성 탐사 로버 ‘퍼서비어런스’는 화성 예제로 크레이터에 있는 이암 두 곳에서 고분자 탄소를 찾아냈다.

연구진은 두 이암을 분석한 결과 수백 개의 유기물이 검출됐다고 설명했다. 연구진은 “두 이암을 측정한 결과 수백 개의 유기물이 검출됐으며, 이는 예제로 크레이터에서 발견된 유기물 중 가장 강력한 증거”라며 “이 고분자 탄소 화합물은 과거 미생물이 이 퇴적물 속에 존재했음을 시사할 수 있다”고 밝혔다.

논문의 공동 주저자인 미국 행성과학연구소 애슐리 머피 연구원은 탄소와 생명체의 관계를 설명했다. 머피 연구원은 “탄소는 지구 생명체의 핵심 구성 요소이며, 모든 생명체는 복잡한 유기 고분자로 이루어져 있다”며 “지구에서 고분자 탄소는 매우 오래된 암석에서 흔히 발견되며, 어떤 경우에는 과거 미생물의 존재를 증명하는 유일한 유기적 증거가 되기도 한다”고 말했다.

머피 연구원은 오래된 화성 암석에서도 고분자 탄소를 찾을 수 있을 것으로 예상했다고 덧붙였다. 그는 “초기 화성은 지구와 더 유사했을 가능성이 크기 때문에 오래된 화성 암석에서도 고분자 탄소를 발견할 수 있을 것으로 예상했다”며 “우리는 화성과 다른 행성에서 이러한 유기 고분자를 찾아내 생명체를 지탱하는 데 필요한 화학적 성분과 환경 조건이 실제로 존재했는지를 확인하고자 한다”고 밝혔다.

연구진은 퍼서비어런스에 실린 분광계 ‘셜록(SHERLOC)’을 활용했다. 셜록은 레이저로 특정 지역이나 물체의 화학적•광물학적 구성을 파악하는 장비다. 연구팀은 이 장비로 이암 안 유기물 분포를 지도화하다가 내부의 유기 탄소를 확인했다.

유기 탄소가 다수 확인된 곳은 예제로 크레이터의 고대 강 계곡인 '네레트바 발리스(Neretva Vallis)' 암석 지대다. 연구진은 이번 발견을 “화성의 자연 암석 표면에서 고분자 탄소가 탐지된 최초의 사례”라고 설명했다. NASA 제트추진연구소(JPL)의 셜록 부책임 연구원이자 공동 주저자인 카일 우커트는 “이번 발견은 게일 크레이터(큐리오시티 로버 '큐리오시티'의 탐사지) 외의 화성 이암에서 고분자 탄소가 검출된 첫 사례”라며 “이는 수십억 년 전 화성 전역에 유기물이 광범위하게 퍼져 있었을 가능성을 시사한다”고 말했다.

두 이암은 모두 내부에 유기 탄소를 품고 있었지만 조성에는 차이가 있었다. 한 이암의 탄소는 주로 규산염 광물과 섞여 있었고, 다른 이암의 탄소는 이차 탄산염 및 황산염 광물과 섞여 있었다. 두 암석 속 탄소는 비교적 온전한 상태였고, 연구진은 시료가 우주 방사선과 산화 작용에 강한 성질을 가졌거나 최근에야 화성 표면에 노출됐을 가능성을 제시했다.

연구팀은 퍼서비어런스가 분석한 탄소에서 생화학적 상호작용의 특징도 확인했다. 두 이암층에는 지구 퇴적물 속 미생물이 만든 흔적과 매우 유사한 패턴이 남아 있었다. 다만 과학계는 “그럴 수도 있고 아닐 수도 있다”는 신중한 입장을 보이고 있다. 우커트는 “예를 들어 운석 낙하를 통해 우주에서 지표면으로 운반됐거나, 화성 내부의 열수 지질 과정을 통해 비생물학적으로 형성됐을 가능성도 배제할 수 없다”고 덧붙였다.