화성 지표면이 지구에서 가장 건조한 사막보다 1,000배나 더 건조하다고 합니다. 미항공우주국 NASA의 아메스 연구센터(Ames Research Center) 연구원이 발표현 연구인데요.
연구팀은 칠레의 거대한 아타카마(Atacama) 사막을 찾았습니다. 면적이 105,000 km²이고 총 길이가 1,100km 가량인데요. 이곳은 연간 강수량이 1~3mm인 지역으로 세계에서 가장 건조한 지역으로 알려져 있습니다.
다만, 사막의 크기가 매우 넓어 강수량이 위도에 따라 조금씩 차이를 보인다고 합니다. 1년에 수mm 비가 오는 곳이 있는데 반해, 10년 동안 겨우 수mm의 비조차 잘 내리지 않는 지대도 있다고 합니다. 특히, 사막의 북쪽 끝 안토파가스타(Antofagasta) 지역은 연간 강수량이 1mm에 불과해 화성의 환경과 비슷한 조건에서 모의실험을 하려는 과학자들에게 인기가 많다고 합니다.
연구팀은 이렇게 극도로 건조한 환경에서 '미생물이 살 수 있는가?', '이러한 극한 환경에서도 미생물은 성장과 번식을 할 수 있는가?'를 중점적으로 연구했습니다. 이번 연구를 이끈 NASA의 아메스 연구센터 우주생물학자 Mary Beth Wilhelm은 "지구의 모든 곳에서 미생물의 흔적을 발견할 수 있지만, 극한 환경에서 미생물이 휴면상태로 존재하는지 아니면, 실제로 살아있는 상태인지 대해 아는 것은 매우 중요하다"고 말했습니다.
만약 지구상 극도로 건조한 지역에서 미생물이 어떻게 살아있는지 알게 된다면, 화성에 과거에 살았거나 현재에도 존재할 지 모르는 미생물을 이해하는 데 중요한 단서가 됩니다.
연구팀은 아타카마 사막을 가로지르며 토양 샘플을 채취하고 아메스 연구센터의 실험실로 가져온 후 샘플에서 미생물이 '스트레스 마커'를 남겼는지 확인하기 위한 테스트를 진행했습니다. 스트레스 마커란 미생물의 세포외막의 지질구조가 변했는지에 대해 알아내는 걸 가리키는데요.
만약 미생물이 휴면 상태에 있다면 스트레스 마커의 흔적은 보이지 않을 것이고, 생명체가 성장하고 있다면 스트레스 마커가 존재할 거라는 분석입니다. 미생물의 세포외막은 스트레스에 노출될 경우 지질 구조가 변해 더 단단해지는 특성을 가지기 때문입니다.
스트레스 마커를 조사한 결과, 아타카마 사막 중에서도 덜 건조한 지역에서 채취한 샘플에서는 스트레스 마커가 확인됐습니다. 즉, 미생물이 살아 있으면서 성장과 번식 활동을 활발히 한다는 걸 의미하죠. 하지만 미생물이 살기 더 힘들 정도로 건조한 지역에서는 스트레스 마커가 발견되지 않았습니다.
이밖에도 연구팀은 1만년 전에 살았던 미생물의 흔적을 아타카마 사막의 토양 표본에서 발견했습니다. 오래된 고대 생명체가 지구 표면에 남아있는 것은 매우 드문 일입니다. 이 발견은 화성의 생명체 탐사에도 도움을 주는데요. 화성표면은 아타카마 사막보다 1천배 이상 건조하기 때문에 과거 화성의 기후가 더 따뜻하고 습윤했을 당시 미생물이 살았다면 그 고대 생명체의 흔적 또한 여전히 남아 있을 가능성이 있기 때문입니다.
최근 이탈리아 연구진이 화성 탐사 위성 '마스 익스프레스'를 통해 화성 남극 부근에서 깊이 1.5km 지하에서 길이 20㎞에 달하는 거대 호수를 발견했다고 밝혔습니다. 실물을 확인한 건 아니지만 레이더 장비가 수집한 데이터 분석 결과가 액체 물 상태인 경우를 제외하곤 모두 맞지 않았다고 하는데요.
물은 생명체의 존재에 필수적인 요소입니다. 따라서 건조한 환경조건 역시 생명체의 생존에 중요한 요인 중 하나입니다. 만약 미생물이 어느 정도로 건조한 환경에서도 견딜 수 있는지 알게 된다면 어떻게 될까요? 지구상에서 생명체가 존재할 수 있는 범위를 제한할 수 있고, '화성과 비슷한 환경에서도 미생물이 살아남을 수 있는가?'에 대한 질문에 답을 줄 수 있을지 모릅니다. 이번 연구는 <Astrobiology>에 게재됐습니다.
##참고자료##
Mary Beth Wilhelm et al, Astrobiology, Constraints on Metabolic Activity of Microorganism in Atacama Surface Soils inferd from Refractory Biomakers: implication for Martin Habitability and Biomaker Detection.
