NASA, 화석 찾으러 화성 간다
NASA, 화석 찾으러 화성 간다
  • 함예솔
  • 승인 2019.11.23 08:50
  • 조회수 1669
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밝은색으로 갈수록 제제로 크레이터(Jezero Crater)의 높은 고도. 화성2020가 착륙할 곳이다. 출처: NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL/ESA
밝은색으로 갈수록 제제로 크레이터(Jezero Crater)의 높은 고도. 화성2020이 착륙할 곳이다. 출처: NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL/ESA

NASA의 마스(Mars 2020)는 2020년 7월 발사될 화성 탐사 로버인데요. 생명체와 물의 존재를 확인하는 데 주력할 계획입니다. NASA 마스2020 연구팀은 고대의 생명체 흔적을 찾을 최적의 장소가 어딘지 고민했습니다. 그들은 제제로 크레이터(Jezero Crater)가 가장 좋은 장소란 사실을 알게 됩니다. 

 

단서는 탄산염

 

화성 2020은 우주생물학에, 즉 우주 전체의 생명체 연구에 초점을 맞춘 NASA의 차세대 임무입니다. 새로운 과학적 기구를 갖춘 이 로버는 NASA의 큐리오시티의 발견을 기반으로 작업을 수행합니다. 큐리오시티 로버는 화성이 수십억년 전에 미생물 형태의 생명체가 살 만한 환경일 가능성이 있다는 점을 발견하기도 했습니다. 이에 화성 2020는 화성 표면에서 암석 코어 표본을 채취해 과거 미생물의 실제 흔적을 찾을 계획입니다. 궁극적으로 이 샘플을 더 깊이 연구할 수 있도록 지구로 돌려보내야 합니다.

 

<Icarus>에 게재된 연구에 따르면 제제로(Jezero) 호수 안쪽 주변부에 35억년 전에 퇴적된 것으로 보이는 뚜렷한 탄산염(carbonates) 광물의 존재를 확인했습니다. 일반적으로 지구에서 탄산염은 조개, 산호, 그리고 일부 스트로마톨라이트(stromatolites) 등이 화석의 형태로 수십억 년 동안 보존될 수 있을 만큼 단단한 구조를 형성하는 데 도움을 줍니다. 화성에 스트로마톨라이트와 같은 구조가 존재할 가능성은 어떻게 추측할까요? 욕조 내부에 끼는 때처럼 제제로(Jezero) 호숫가 주변에 탄산염이 집중적으로 나타나 있으면 확인 가능합니다. 

  • 스트로마톨라이트

 

스트로마톨라이트. 출처: fotolia
스트로마톨라이트. 출처: fotolia

스트로마톨라이트는 시아노박테리아와 같은 광합성 세균이 주변물질과 생명활동의 부산물을 퇴적시켜 만든 생화학적 부착 구조를 말합니다. 암석처럼 보이는 이 화석은 태양빛과 물이 풍부한 해안을 따라 고대 미생물들이 만든 퇴적 구조입니다. 

탄산염 광물은 고대의 생명체 흔적을 보존합니다. 이 외에도 화성이 어떻게 액체 상태의 물과 두꺼운 대기를 가진 행성에서 오늘날의 얼어붙은 사막의 모습으로 변모했는지 설명합니다. 탄산염광물은 이산화탄소와 물이 상호작용하면서 만들어지는데요. 시간이 지남에 따라 이러한 상호작용의 미묘한 변화들이 기록돼 있다고 합니다. 따라서 탄산염 광물은 과학자들이 언제, 왜, 화성이 마르기 시작했는지 연구하는 '타임캡슐' 같은 존재입니다. 


폭이 45km인 제제로 크레이터(Jezero Crater)는 한때 하성 삼각주(river delta)의 본거지였습니다. 참고로 하성 삼각주란 강과 바다가 만나는 하구에서 유속이 줄어들면서 운반되던 물질이 되적돼 수면보다 높은 퇴적층이 형성되는 지역을 말합니다. NASA의 화성정찰궤도선(NASA's Mars Reconnaissance Orbiter)과 같은 위성탐사에서 찍힌 이미지에서 이 삼각주의 갈래는 분화구의 바닥을 가로질러 도달하는 걸 볼 수 있습니다.

 

정찰궤도선의 화성용소형정찰영상분광계(CRISM, Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer)는 이 논문에서 화려한 광물 지도를 제작하는 데 일조했습니다. 이번 연구의 저자인 퍼듀대학교(Purdue University)의 Briony Horgan는 "CRISM은 수 년 전 탄산염을 발견했지만 우리는 최근에서야 어떻게 탄산염이 호숫가 주변에 집중됐는지 주목하기 시작했다"며 "임무 기간 내내 여러 곳에서 탄산염 퇴적물을 마주칠 예정이지만 이 곳이 가장 흥미로운 장소 중 하나가 될 것"이라고 밝혔습니다. 

녹색이 탄산염 광물. 출처: NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL/Purdue/USGS
녹색이 탄산염 광물. 출처: NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL/Purdue/USGS

강가 주변의 탄산염이 호수에서 형성됐다는 것을 보장하진 않습니다. 이는 호수가 있기 전에 퇴적됐던 걸 수도 있기 때문입니다. 그런데 과학자들이 확인한 바로는 분화구의 서쪽 가장자리 지점이 분화구 내의 탄산염 광물이 가장 풍부한 곳이란 걸 알아냈습니다. 위의 이미지 속 녹색이 탄산염광물을 보여줍니다.  

 

화성2020 연구팀은 탐사선이 2년 간 임무를 수행하는 동안 분화구 바닥과 삼각주 모두를 탐사할 예정이라고 합니다. 참고로 <Geophysical Research Letters>에 게재된 연구에 따르면 제제로(Jezero) 호수에는 탄산염만 풍부한 건 아닌 것 같습니다. 이 연구에 따르면 삼각주 주변부에 있는 수화 실리카(hydrated silica)가 풍부하게 퇴적돼 있는 것으로 추측되는데요. 이 광물은 탄산염과 마찬가지로 고대 생명체의 징후를 보존하는데 뛰어나다고 합니다. 만약 이 장소가 삼각주의 바닥임을 증명한다면 그곳에 묻혀 있는 미생물 화석을 찾는 데 최적의 장소가 될 거라고 과학자들은 이야기합니다. 

 


##참고자료##

 


 


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