우주생물학exobiology은 살아 있는 생물들에 관한 증거를 우주에서 찾는다
젊은 지구에는 분명 생명이 어떻게든 존재했습니다. 초기의 이 원시적인 생명의 형태가 아직도 존재할까? 지금 어딘가에 그것들이 잠복해 있고 보다 새로운 생명 형태로 진화도 할 수 있을까? 그것들이 아직도 지구상에 존재한다면, 우리가 이런 생명의 초기 형태를 발견할 수 있을까?
초기 지구의 대기권에는 산소가 없었습니다. 최초의 미생물들은 오래 전에 죽었거나, 돌연변이를 일으켰거나, 땅속이나 깊은 바다 속 같은 산소가 없는 드문 지역들로 갔을 것입니다. 실제로 지하 깊은 곳의 박테리아 생물량이 지구 표면의 박테리아 생물량과 같은 것으로 추정됩니다. 그 잔재들이 아직도 존재한다면, 그리고 발견한다면 생명의 시작에 관한 훌륭한 정보를 얻을 수 있을 것입니다.
『신을 보여주는 21세기 과학』(도서출판 知와 사랑)의 저자 레오킴은 연구자들이 우선 이런 잔재를 찾아야 한다고 말합니다. 그런 뒤 지구의 깊숙한 곳과 같이 수십억 년 동안 산소가 차단된 환경으로 연구를 확장해나가야 한다고 말합니다. 과학자들은 또한 산소에 노출되지 않은 샘플들을 수집할 필요가 있으며, 그것들을 성장하게 하는 화학물질과 환경이 무엇인지 알아야 한다고 주문합니다. 아직까지 아무도 특이한 RNA를 가진 생물이나 최초의 생명을 암시하는 특이한 화학물질을 발견하지 못했습니다.
지구상에 생명이 어떻게 나타났을까 하는 것에 대한 다음의 가능성은 생명이 우주에서 왔다는 것입니다. 과학자들이 아직 특이하거나 단순한 단백질, RNA 혹은 DNA의 형태를 가진 생물을 발견하지 못했으므로 우리는 최초의 생명은 죽었거나, 숨었거나, 혹은 오늘날 생물들에서 발견되는 복합분자를 이미 갖고 있었던 것으로 결론짓을 수밖에 없습니다. 최초의 창조물이 오늘날의 복합분자를 가지고 있었다면, 많은 과학자들은 그것들이 우주에서 왔다고 할 것입니다. 우주생물학exobiology은 살아 있는 생물들에 관한 증거를 우주에서 찾는 최근의 과학입니다.
생명이 지구에서 비롯되었는지 우주에서 씨가 뿌려진 것인지 하는 문제는 중요합니다. 우리의 태양은 약 45억 년 되었습니다. 관측 가능한 우주가 약 140억 년 되었으므로 우리의 태양이 존재하기 전에 다른 태양계들이 생명을 잘 발달시켰을 수도 있습니다.
우주의 물질에 대한 탐구가 지구에서 생명이 어떻게 출발했는지를 밝혀줄 것입니다. 우리 태양계 안에 있는 행성들과 140개 이상의 위성 가운데 행성으로는 유일하게 화성과, 두 개의 위성 티탄과 유로파에만 지구상에 생명이 어떻게 시작되었는지에 의문을 가진 과학자들이 관심을 갖는 특성이 있습니다. 토성의 위성 티탄Titan11은 우리의 태양계에서 유일하게 우리의 초기 행성에서 발견되는 것과 같은 상당량의 가스 대기권을 가지고 있는 또 하나의 상당한 크기의 물질입니다. 지구와 마찬가지로 티탄의 대기권에 있는 가장 일반적인 성분은 질소입니다.
티탄, 유로파Europa[목성의 2호 위성이며 목성의 네 번째로 큰 위성. 얼음이나 물이 매우 적고 주로 암석으로 이루어져 있음] 그리고 그 외의 지구 대기권 밖의 물질들에서 발견된 유기화합물들은 초기 지구의 유기화합물들에 대한 보다 나은 자료를 제공할 것입니다. 그런 자료가 이곳에서 생명이 어떻게 형성되었는지에 관한 단서를 이끌어낼 수 있습니다.
화성에는 생명이 있을까? 지구가 운석과 혜성들의 포격을 받았을 때 화성도 두들겨 맞았습니다. 여기서 나온 많은 물질들이 물을 가져다주었습니다. 초기 화성에 시내와 바다를 이루는 물이 있었던 것으로 보입니다. 지금은 화성 표면이 사막이지만, 만년설 속에 그리고 표면 아래에는 많은 물이 아직도 있을 것입니다. 액체인 물은 초기의 지구에서와 마찬가지로 미생물을 위한 집이었을 것입니다.
화성의 역사 내내 다른 물체와의 충돌로 표면에 생겨난 물질들이 우주로 배출되었습니다. 그 물질의 일부는 중력에 의해 지구로 끌어당겨졌습니다. 이런 운석들은 화성에서도 생명이 발생했음을 우리에게 보여줄 것입니다. 일부 과학자들은 화성의 생명이 지구 생명의 출처라고 추론하기도 합니다.
실제로 지구에는 화성에서 온 것으로 믿어지는 35개의 운석이 있습니다. 나사NASA의 데이비드 맥케이David McKay는 이런 운석 중 하나가 과거 화성에 생명체가 있었다는 증거를 갖고 있다고 주장했습니다. 이 주제는 많은 논쟁을 야기하지만 화성에 대한 앞으로의 과제가 논쟁을 해결해줄 것입니다. 나사와 유럽 항공우주국이 향후 수십 년 내에 이루어낼 몇 가지 임무들을 계획하고 있습니다. 많은 과학자들은 지구 밖 생명체의 증거를 발견할 최고의 기회는 화성을 심층 탐사하는 것이라 생각합니다.