[아하! 우주] 화성에서 유기 화학물질 발견…2031년 지구 도착한다

미국항공우주국(NASA)의 화성탐사 로버 퍼서비어런스가 화성에서 생명체의 구성요소인 유기화학물질을 발견했다.

퍼서비어런스는 화성의 고대 호수였던 예제로 크레이터의 바닥에서 조사한 일부 암석에서 탄소 함유 유기화학 물질을 확인했다고 미션 팀원들이 12월 15일(미국동부시간) 발표했다.

하지만 이것이 화성 생명체의 탐지를 의미하는 것은 아니다. 유기물은 생물학적 과정뿐 아니라 비생물학적 과정 으로도 생산될 수 있으며, 이번에 발견된 유기화학 물질이 어떤 과정에서 유기 화합물을 생성했는지 파악하려면 더 많은 작업이 필요하다.

퍼서비어런스는 빠르면 2031년에 NASA-유럽 우주국의 공동 작업으로 지구로 운반할 샘플을 수집하고 있다.

NASA 제트추진연구소(JPL)의 루터 비글은 성명을 통해 "샘플이 지구로 반환될 때까지 해결되기 힘든 문제이지만 유기물의 보존된 상태는 매우 흥미진진하다"고 말했다.

퍼서비어런스의 셜록(SHERLOC/Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals) 기기의 수석 연구원인 비글은 "이 샘플이 지구로 반환되면 수년 동안 과학적 탐구와 발견의 원천이 될 것"이라고 덧붙였다.

​자동차 크기의 퍼서비어런스는 고대 화성의 큰 호수와 삼각주가 있던 폭 45km의 예제로 크레이터에 지난 2월 착륙했다.

퍼서비어런스는 두 가지 주요 임무를 가지고 있는데, 화성에서 고대 생명체의 흔적을 찾는 것과 인류 최초의 화성 샘플 반환을 위한 자료를 수집하는 것이다. 두 번째 임무를 위해 로버는 43개의 티타늄 튜브를 가져갔으며 그 중 6개는 현재까지 밀봉되어 있다.

봉인된 튜브 중 4개에는 코어 암석 샘플이 들어 있으며, 하나에는 화성 대기 샘플이 있고, 다른 하나는 임무 팀원이 퍼서비어런스가 지구에서 묻혀간 오염물질을 발견하는 데 쓰이는 '검색' 물질을 보유하고 있다고 JPL 관계자는 같은 성명에서 밝혔다.

퍼서비어런스는 화성에서 처음 몇 달 동안 장비와 시스템을 점검한 데 이어 2월에 탐사선과 함께 착륙한 인저뉴어티 헬리콥터의 초기 개척 비행을 지원했다. 또한 6월 초부터는 과학 임무에 집중하기 시작했으며, 그 이후로 상당한 진전을 이루어냈다.

예를 들어, 미션 팀 구성원이 수요일 뉴올리언스에서 열린 미국지구물리학연맹 가을 회의에서 공개한 유기물 발견을 들 수 있다.

셜록(SHERLOC)은 퍼서비어런스가 드릴로 연마한 일부 암석 내부의 유기물과 연마되지 않은 암석 상단의 먼지에서 유기물을 식별했다고 JPL 관계자가 수요일 성명에서 밝혔다.

비글은 2012년 8월부터 154km 폭의 게일 분화구를 탐사해온 NASA의 큐리오시티 탐사선을 언급하며 "큐리오시티는 또한 게일 분화구 내 착륙 지점에서 유기물을 발견했다"면서 "셜록의 기능은 암석 내부의 유기물의 공간적 분포를 매핑하고 그곳에서 발견되는 광물과 유기물을 연관시키는 능력으로, 이것은 유기물이 형성된 환경을 이해하는 데 도움이 된다"고 덧붙였다.  또 다른 퍼서비어런스 장비인 PIXL(X선 지표화학을 위한 행성 장비)은 고대 환경에 더욱 초점을 맞추고 있다. 사우스 세이타라고 불리는 에제로의 한 구역에서 마모된 암석의 PIXL 분석은 휘석 결정과 함께 놀랍도록 풍부한 감람석 결정을 보여주었다고 미션 팀원들이 발표했다.

패서디나에 있는 캘리포니아 공과대학의 퍼서비어런스 프로젝트 과학자인 켄 팔리는 "훌륭한 지질학 학생은 그러한 질감이 천천히 냉각되는 마그마(예: 두꺼운 용암 흐름, 용암 호수 또는 마그마 챔버)에서 결정이 성장하고 정착할 때 형성된 암석을 나타낸다고 말할 것"이라고 같은 성명에서 밝혔다.

팔리 박사는 "그 후 암석은 물에 의해 여러 번 변형되어 미래 과학자들이 예제로에서 발생한 사건의 연대를 측정하고, 표면에 물이 흔했던 시기를 보다 잘 이해하고 행성의 초기 역사를 밝힐 수 있는 보물 창고가 되었다"면서 "화성 샘플 반환에는 선택할 수 있는 훌륭한 것들이 있을 것!이라고 기대를 나타냈다.

퍼서비어런스가 계속해서 예제로의 상태를 측정해간다면 앞으로 몇 달, 몇 년 동안 그 퍼즐과 다른 많은 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이러한 탐사는 화성 지하로 확장될 것이며, 또한 임무 팀은 로버의 지표 관통 레이더 장비의 데이터를 사용하여 생성된 최대 10미터 깊이의 지하 스냅샷인 최초의 퍼서비어런스 '레이더그램'을 발표했다.

JPL 관계자는 성명에서 "표면 아래에서도 지질학적 특징을 관찰할 수 있는 능력은 화성에서 팀의 지질학적 매핑 능력에 새로운 차원을 추가한 것"이라고 밝혔다. 

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com