지난 7월 화성을 향해 3개의 무인 우주선이 발사돼 세계적으로 큰 주목을 받았다.

미 NASA의 ‘2020 화성탐사선(Mars 2020 Perseverance Rover)’, 중국의 톈원 1호(Tianwen-1), 아랍에미리트(UAE)의 화성탐사선 ‘호프(Hope)’가 그것.

2020 화성탐사선과 톈원 1호는 착륙선(lander)을 싣고 있다. 화성에 무사히 착륙하게 된다면 특정 지역에서 생명체가 존재했으며, 지금도 생명체가 존재하고 있는지 그 흔적을 찾아내기 위한 탐사를 진행하게 된다.

“지구 편향 기준으로 우주 생명체 확인 못해”

7일 ‘가디언’ 지에 따르면 NASA는 화성 탐사뿐만 아니라 목성과 토성을 대상으로 생명체 탐사를 위한 또 다른 미션들을 수행 중이다.

‘유로파 클리퍼 미션(Europa Clipper Mission)’은 탐사선과 착륙선을 보내 목성의 4대 위성 중의 하나인 유로파(Europa)를 탐사하는 것을 목표로 하고 있다.

유로파 표면에는 물이 얼음과 액체 상태로 존재하고 있는 거대한 ‘우주 분수’가 존재할 가능성이 매우 큰 것으로 추정되고 있는데 이를 탐사하겠다는 것. 지면뿐만 아니라 물속에서 탐사가 가능한 우주 로버 ‘브루이(Bruie)’를 보낼 계획이다.

토성의 82개 위성 중 가장 큰 위성인 타이탄(Titan)에는 날개가 달린 탐사 로봇 ‘드래건플라이(Dragonfly)’를 보낼 계획이다. 이 위성에는 1.5%에 해당하는 지역에 액체 상태의 호수가 존재하는데 날개가 달린 상륙선 ‘드래건플라이’를 통해 종합 관측을 시도하겠다는 것.

과학자들이 이처럼 생명체 탐사에 많은 노력을 기울이고 있는 것은 최근 과학기술 발전으로 우주 곳곳에 생명체가 존재할 수 있다는 것을 보여주는 장면들이 속속 포착되고 있기 때문이다.

외계행성(exoplanets)을 포함하면 지금까지 생명체가 존재할 수 있다고 추정되는 행성이 4000여 개에 달한다.

그럼에도 어떤 생명체가 살고 있느냐는 질문에는 답변을 할 수 없었다. 지난 1960년대 이후 궤도 위성, 탐사선, 로버 등이 수십 차례에 걸쳐 화성을 탐사했지만 아직까지 생명체가 존재한다는 단서를 발견하지 못하고 있는 중이다.

이런 분위기 속에서 과학자들, 특히 우주생물학자들 사이에서는 우주 생명체에 대한 기준에 변화가 있어야 한다는 주장이 제기되고 있다.

과학자들이 우주 생명체의 존재 여부를 판단할 수 있는 모든 기준을 지구 생명체에 두고 있기 때문에 우주 생명체 연구에 지장을 초래하고 있다고 주장하고 있다.

우주 생명체에 대한 새로운 기준 건의

우리들이 알고 있는 생명체란 수분이 있는 환경에서 살아 움직이는 세포로 구성된 움직이는 유기체를 말한다.

물론 그 안에는 DNA 부호에 따라 생성된 분자 차원의 단백질이 존재하고 있다. 그러나 다른 우주에 지구 생명체와 같은 구조를 지니고 있는 생명체가 살고 있다고 보는 과학자는 매우 드물다.

케임브리지 대학의 동물학자 아릭 커센바움(Arik Kershenbaum) 교수는 “지구에서 통용되는 생화학을 다른 우주에 적용하는 것은 난센스”라고 말했다. 토성의 위성인 타이탄의 경우 표면이 영하 179℃에 달하는데 이런 환경적 차이를 무시할 수 없다는 것.

NASA 아메스 연구센터의 우주생물학자 린 로스차일드(Lynn Rothschild) 박사도 “지구 생명체를 기준으로 우주 생명체를 연구하는데 어려움이 있다.”고 말했다. “극저온으로 추정되는 타이탄 메탄 호수의 화학작용을 설명할 수 없다.”는 것.

캘리포니아 공대 행성학자 스튜어트 바틀릿(Stuart Bartlett) 교수는 “우주 생명체를 연구하는 과학자들이 지구 중심의 사고에서 벗어나야 한다.”고 주장하고 있다. “그리고 우주적 관점에서 또 다른 생명 메커니즘이 있을 수 있다는 생각을 할 필요가 있다.”고 말했다.

이들 과학자들은 또 우주 생명체의 존재를 확인하기 위해 새롭게 구성한 네 가지 기준을 제시하고 있다.

우주 환경 속에서 생명체가 존재하기 위해서는 먼저 지속적이고 변하지 않는 에너지원이 있어야 하며, 이 에너지원을 통해 물체의 성장이 이루어져야 하고, 안정적인 상태에서, 주변 환경 변화에 대한 정보를 기억할 수 있어야 한다는 내용이다.

워싱턴대학 마이클 웡(Michael Wong) 교수와 함께 기준 제정에 참여한 바틀릿 교수는 “지구 중심의 편향된 기준을 대체하기 위해 새로운 기준을 만들었다.”고 말했다. 이를 통해 지구와는 다른 자기장, 에너지 상황 등에서 생명체 존재 여부를 추적할 수 있을 것으로 기대했다.

그동안 이들 과학자들이 우려했던 것은 NASA에서 내놓은 생명체에 대한 정의다. 이는 그동안 우주 생명체를 연구하는데 직간접적인 기준이 돼왔다.

1990년대 NASA는 ‘생물이란 무엇인가’란 주제로 논의를 진행한 후 ‘다윈의 진화론을 따르는 자립형 화학 시스템(A self-sustaining chemical system capable of Darwinian evolution)’이란 결론을 내렸다.

물체가 분자구조에 의해 자발적으로 형성되고 있으며, 스스로 물질대사나 생식 등을 조절할 수 있고, 또한 자연선택에 따라 세대를 이어가고 있는 물체를 생물로 인정하겠다는 것.

그러나 바틀릿과 같은 과학자들은 이런 정의에 강한 불만을 제기하고 있다. 다윈의 진화론이 지구 생명체를 근거로 만든 이론으로 다른 우주에 적용할 경우 생명체 존재 연구가 불가능하다고 보고 있다.

바틀릿 교수는 “물론 지구에서 다윈의 진화가 이루어지고 있지만, 우주 생명체를 연구할 때는 그 영역을 넓혀 보다 큰 그림을 그려야 한다.”고 주장하고 있다.

현재 이 주장은 많은 과학자들로부터 전폭적인 지지를 받고 있는 중이다. 아리조나 주립대 물리학자이면서 우주생물학자인 사라 워커(Sara Walker) 교수는 최근 그의 저서를 통해 “다윈의 진화론을 우주에 활용하는 것은 적절치 않다.”고 말했다.