화성에 생명체 존재했나…큐리오시티, 고대 대홍수 흔적 발견

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수정 2020-11-24 11:16

입력 2020-11-24 11:16

연구진이 ‘미친 듯이 몰아치는 대규모 홍수’라고 부르는 이 사건은 당시 소행성이나 혜성이 화성 표면에 부딪혀 축적돼 있던 얼음을 가열해 일어났을 가능성이 있다.(사진=NASA/JPL)

화성에 있는 게일 크레이터에서 약 40억 년 전 대규모 홍수가 일어났었다는 증거가 발견됐다. 이 때문에 붉은 행성에 한때 생명체가 존재했을 가능성이 더 커졌다. 미국 잭슨주립대와 코넬대 그리고 하와이대 공동연구진은 미국항공우주국(NASA)과 협력해 화성탐사로봇 큐리오시티가 찾아낸 침전물의 정보를 조사했다.

그 결과, 게일 크레이터에는 깊이 약 24m의 액체 상태 물이 시속 35㎞ 정도의 속도로 뒤덮이면서 거대한 파문을 남긴 것으로 나타났다.

이들 연구자가 ‘미친 듯이 몰아치는 대규모 홍수’라고 부르는 이 사건은 당시 소행성이나 혜성이 화성 표면에 부딪혀 축적돼 있던 얼음을 가열해 일어났을 가능성이 있다.

이에 대해 연구 공동저자로 코넬대 소속 스페인 연구자 알베르토 파이렌 박사는 “물이 발견되는 지구에 생명이 있기에 화성에도 40억 년 전에 미생물이 있었을 지도 모른다”고 설명했다. 또다른 공동저자인 잭슨주립대 소속 이란 연구자 에자트 헤이다리 박사는 “홍수로 인해 생긴 파문은 높이가 약 9m나 되고 약 137m까지 확산했다”고 덧붙였다.

화성의 암석을 확대한 사진. 둥글고 거친 모래와 자갈 등은 층 간격을 보여준다. (사진=NASA/JPL)

큐리오시티는 노란색 선을 따라 물이 흐른 모습(맨아래 사진) 등의 정보를 과학자들에게 제공했다.(사진=NASA/JPL)

화성의 지질학적 특성은 지구의 경우처럼 물과 바람의 작용 등으로 지난 40억 년 동안 얼어붙어 있었다는 것을 보여준다. 여기에는 게일 크레이터의 퇴적층에서 흔히 대규모 파문으로 부르는 거대한 파도 모양의 특징이 발생하는 것도 포함된다.

이와 함께 파이렌 박사는 “우리는 큐리오시티가 관찰한 자세한 침전물 정보를 이용해 대규모 홍수가 일어났었다는 것을 처음으로 확인했다”면서 “대규모 홍수가 남긴 흔적은 이전 화성탐사선 정보로 확인되지 않았었다”고 말했다. 헤이다리 박사도 “큐리오시티의 정보에서 볼 수 있는 반사구는 약 200만 년 전 지구에서 얼음이 녹으면서 형성된 특징과 똑같다”고 설명했다.

화성에서 대량의 얼음이 녹아 물로 방출되려면 이산화탄소와 메탄 그리고 얼음 수증기를 방출하는 중대한 영향이 필요하다.

이에 대해 연구진은 수증기와 기체들이 결합해 짧지만 따뜻하고 습한 기간이 만들어져 생명이 존재할 수 있게 했을 것이라고 주장했다. 다만 홍수가 끝난 뒤에도 따뜻하고 습한 기후가 지속됐지만, 그 기간이 얼마나 되는지는 이번 연구로 확인할 수 없다고 이들 연구자는 지적했다.

한 사례로 게일 화구에 물이 유입됐고 그곳에 있는 샤프산에서 흘러내려오는 물과 합쳐져 엄청난 홍수가 일어난 것으로 추정된다.(사진=NASA/JPL)

또 소행성 충돌에 의해 발생한 열기에 의한 응결 덕분에 구름이 형성돼 집중호우를 일으켰을 가능성도 제기됐다. 큐리오시티 정보를 이용한 기존 연구에서는 약 40억 년 전 폭풍이 일어나 대량의 비가 쏟아져 호수와 강이 형성했다는 증거를 보여줬다. 한 사례로 게일 크레이터에 물이 유입됐고 그곳에 있는 샤프산에서 흘러내려오는 물과 합쳐져 엄청난 홍수가 일어났다는 것이다. 이는 오늘날 화성에서 볼 수 있는 크레이터를 둘러싼 자갈 굴곡의 퇴적물을 남겼고 당시 연구진은 거대 홍수의 규모를 알아내는 데 도움을 줬다.

큐리오시티가 조사한 지형. 그래픽 이미지는 대규모 홍수에서 나온 파문 등을 나타낸 층과 반사구가 발견된 위치를 보여준다. (사진=NASA/JPL)

이 사진들은 게일 화구의 이미지들로, 몇십 억년간 화성의 활동으로 생성된 산과 파문 등 다양한 지형적 특징을 보여준다.(사진=NASA/JPL)

파이렌 박사는 “초창기 화성은 지질학적 관점에서 매우 활동적인 행성이었다. 이 행성은 표면에 지구처럼 생명이 존재할 수 있는 액체 상태의 물이 존재했다는 것을 뒷받침하는 데 필요한 조건을 갖추고 있었다”면서 “따라서 당시 화성은 거주할 수 있는 곳이었다”고 말했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호(11월 5일자)에 실렸다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr