우리는 우주의 생명체를 찾고 있다

"우리는 혼자인가요?"라는 질문입니다. 오랫동안 우리의 집단정신에 침투해 왔습니다. 서기 2세기에는 인류는 외계인이나 우주 여행의 이야기를 기록하고 있었다. 사모사타의 '실화' 속 루시안은 해와 달 주민 사이의 전쟁을 그린다. 고대 신화를 간단히 보면 인류는 별 안에 무엇이 있는지 오래전부터 생각해왔다는 것을 알 수 있습니다. 현대의 기기를 사용하여 천문학자는 다른 항성 주위를 도는 4천개의 행성들을 발견했습니다. 이들 행성 중 많은 부분은 상상 이상으로 이국적입니다. 두세개의 태양이 있는 세계에 어떤 생명이 존재할 수 있을까? 아니면 다이아몬드로 된 세계? 비가 오는 곳은 어때요? 우주는 정말로 큰 장소이기 때문에 가능성은 무한대입니다. 토끼구멍을 너무 내려가기 전에 지구처럼 보이는 세계가 많이 있습니다 즉 G형 항성 주위를 안정된 궤도에 올라가 있고 지구 표면에 액체의 물이 존재하는 거주 가능한 영역에 있는 것입니다 과학자들은 목성이나 토성의 위성 에우로파와 엔셀라두스 등 얼음껍질 아래에 바다를 숨기고 있는 해양세상에 있습니다. 그래도 우주는 묘해서 말콤 박사의 쥬라기 공원 말처럼 생명에는 길이 있는 겁니다. 만약 과학이 SF로부터 배운 것이 하나 있다면 지구 외 생명체는 우리의 꿈조차 초월했을지도 모른다는 것입니다 하지만 인생은 아직 몇 가지 기본적인 규칙을 따라야 합니다.

 

화학적 필요성. 생명은 현지에서 입수 가능한 구성요소에 부품을 의존할 것입니다 과학자들은 생명이 이리듐이나 플래티넘 같은 극히 희귀한 원소에 기초하고 있다고는 기대하지 않습니다 천문학자는 우주의 생명을 찾을 때 가장 가능성이 높은 것(그리고 발견 가능한 것)을 찾는 경향이 있다. 관측 가능한 우주의 10대 원소인 수소, 헬륨, 산소, 탄소를 찾는 경향이 있다. 하지만 이뿐만이 아닙니다. 예를 들어 실리콘은 탄소보다 지구상에서 일반적이지만 지구상의 모든 생명은 탄소계입니다. 즉 탄소는 다른 원소를 기초로 하는 발판을 형성합니다. 실리콘은 원소 구성 면에서 탄소와 약간 비슷하지만 중요한 점에서 차이가 납니다. 예를 들면, 지구의 온도에서는, 이산화탄소(CO2)는 가스이며, 세포로부터 배출되기 쉽다.(포유류는 항상 그렇게 하고 있다.) 그러나 만약 지구의 생물이 실리콘을 바탕으로 하고 있다면 이산화규소(SiO2)는 실온에서 고체이기 때문에 보다 큰 문제를 안고 있을지도 모른다. 카본 백본은 또, 생명에 필요한 화학 프로세스를 보다 용이하게 실시할 수 있다. 이로 인해 지구상의 생명체는 탄소, 수소, 질소, 산소, 인, 황 등의 원소의 서브셋을 사용하고 CHNOPS라고도 합니다. 어떤 생명체가 친숙한 CHNOPS의 패러다임을 깰 가능성은 충분히 있습니다 과학자들은 예를 찾고 있습니다만 지구상에서는 아직 발견하지 못했습니다 현재 지구외 생명체의 탐색은 CHNOPS에 초점을 맞추고 지구화학의 법칙에 근거하고 있습니다 지구나 태양계에서 관측된 다른 물리적인 법칙 또한 우리의 탐색은 CHNOPS에 초점을 맞추어 지구화학의 법칙을 알리는 것이 가능한 것입니다. 유로파 표면으로부터의 이 시뮬레이션 된 전망은 잠재적으로 울퉁불퉁한 얼음과 같은 달 표면과 그 호스트 행성인 목성의 훌륭한 전망을 나타내고 있다. 과학자들은 이 달의 얼음 지각 아래에 지하해가 있다고 의심한다.

 

물을 쫓다. 생명에 중요한 또 다른 요소는 액체입니다. 지금까지 알려진 모든 생명에는 물이 필요합니다. 이것은 이치에 맞습니다 물은 사물을 움직이는 데 도움이 됩니다 그것은 세포 내에 영양소를 운반하고, 폐기물을 운반하며, 사물을 지속적으로 진행시킨다. 생명이 이들 과정에 물을 필요로 하는지의 여부는 생명탐색에서 중요한 문제이다. 이론적으로는 어떤 액체가든 효과가 있습니다. 천문학자들은 이 이론을 우리 우주의 뒤뜰에서 시험할 수 있을지도 모른다. 토성의 위성 타이탄은 평균 표면온도가 화씨-290도 (섭씨-179도)여서 아주 춥다. 이 온도에서 물은 굳게 언다. 그러나 다른 화합물은 통상 지구상에 존재하는 화합물은 액체입니다. 메탄과 에탄 양쪽이 타이탄으로 유행하고 있어 구름을 형성하여 지표에 비가 내려 강으로 흘러들어 극지의 거대한 바다로 흘러 들어간다. 생명은 거기에 숨어 있을지도 모른다. 만약 그렇다면 지구상의 모든 생물과는 크게 다를 것입니다 물을 사용하지 않기 때문이 아닙니다 액체에는 극성과 비극성의 두 가지 다른 "풍미"가 있다. 물은 극성입니다. 즉 H2O분자에게는 정의 끝과 음의 끝이 이것은 중요한 것입니다.왜냐하면 물은 아미노산, 단백질, DNA 등의 다른 극성분자를 용해시키기만 하면 되고 세포는 그것들을 효과적으로 사용할 수 있기 때문입니다. 대조적으로 메탄과 에탄은 모두 비극성이므로 물에 잘 녹는 분자는 액체 메탄이나 에탄에는 녹지 않는다. 이와 같이 지구상의 생명이 의존하는 DNA와 같은 복잡한 분자는 타이탄상의 가설상의 생명에는 이용할 수 없습니다. 칼리스토의 두꺼운 크레이터로 덮인 표면 아래에는 두께 약 124마일(200킬로)의 얼음층이 있다. 연구자들은 불과 6마일(10킬로) 깊이의 얕은 바다가 이 목성의 달 얼음 바로 아래에 있을지도 모른다고 생각하고 있다. 과학자들은 이 복잡한 분자들이 다른 것으로 대체될 수 있는지 알아보고 있습니다만 생명에 필요한 화학반응을 하는 물질은 발견되지 않았습니다 이것은 타이탄의 호수에서 생명이 불가능하다는 것이 아니라 타이탄의 잠재적으로 복잡한 화학계를 아직 충분히 이해하지 못하고 있다는 것입니다. 탐사해야 할 행성이 우주 전체에 있기 때문에 태양계 안에서 생명을 찾는 것은 간단해 보일지도 모른다. 그러나 바깥 행성과 달리 뒤뜰의 세계는 손이 닿는 곳에 있습니다. 가장 가까운 행성은 4.2광년 떨어져 있다. 인류가 쏘아 올린 가장 빠른 우주선조차 2만 년 가까이 걸릴 것입니다 그에 비하여 우주선은 10년 이내에 타이탄이나 에우로파에 도달할 수 있다. 토성의 위성 엔셀라두스는 남극에 지하해가 있는 것이 특징이다. 해양은 제트수를 공급할 것으로 여겨지고 있습니다 2015년에 카시니는 연기를 뿜어내며 생명에 필요한 수소를 검출했습니다. 실제로 NASA는 현재 이들 매력적인 세계의 거주성을 평가하기 위해 2기의 우주선을 개발 중입니다 유로파 클리퍼의 미션은 유로파를 몇 번이나 비행하고, 잠자리 회전익 항공기는 타이탄의 지표나 기상을 탐사한다.

 

태양계에는 생명탐사를 위한 더 많은 세계가 있습니다 지금까지 엔셀라두스, 케레스, 게니미드, 칼리스토, 디오네, 트리톤, 그리고 경우에 따라서는 명왕성도 포함된다. 이들 세계 어느 곳에서도 우주에는 우리가 외톨이인가?라는 물음에 답할 수 있었다. 칼 세이건의 말을 빌리자면 우리는 우주의 바다 물가에 서 있습니다. 요즘은 조금 밖에 나가 물은 매력적으로 보입니다. 생명을 찾으면 찾을수록 우주의 기원에 대해 이해가 깊어지고 더 많은 의문이 떠오릅니다. 그러나 우리는 탐색을 해야 합니다. 왜냐하면 그것이 우리를 인간으로 만드는 이유이기 때문입니다.