지옥과 같은 금성에도 정말로 생명체가 존재할 수 있을까?

 

인간이 금성 표면에 발을 내디딜 가능성은 거의 없습니다.

지표면을 녹일듯한 뜨거운 온도와 질식할 정도로 두껍고 독성이 강한 대기는 우리가 아는 모든 생명체에 매우 치명적이기 때문이죠.

 

그러나 한 때 금성에도 생명체가 존재할 수 있다고 생각하는 사람들이 많았는데요.

지금도 일부 과학자들은 금성에 생명체가 존재할 수 있다고 믿고 있습니다.

과연 금성에는 생명체가 존재할 가능성이 조금이라도 있을까요?

 

 

 

 

 

 

 

금성의 초기 모습

금성의 대기는 두꺼운 영구적인 구름으로 덮여 있습니다.

그래서 20세기 초의 과학자들은 그 아래에 무엇이 있는지 도저히 알아낼 벙법이 없었죠.

당시 화학자이자 노벨상 수상자인 스반테 아레니우스(1859~1927)는 금성의 구름이 물로 만들어졌다고 믿었습니다.

그렇기 때문에, 금성의 표면은 풍부한 수분으로 젖어 있을 것이라고 생각했습니다.

알다시피, 물은 우리가 아는 생명체에 가장 기본적인 요소입니다.

그래서 아레니우스는 금성의 지표면이 풍부한 초목으로 덮인 거대한 습지라고 예상했었죠

당연히 당시의 공상과학 작가들은 이러한 관점을 반영하여 늪지대와 정글, 심지어 바다가 존재하는 금성을 그려냈습니다.

또한 일부 작가들은 다양한 금성의 생물들, 심지어 어떠한 작가들은 인간형 생물을 작품에 등장시키기도 했었죠.

 

 

스웨덴의 물리학자이자 화학자인 스반테 아레니우스는 금성이 습한 행성이라고 믿었습니다

 

 

천문학자들은 금성의 표면을 볼 수 없었지만, 분광학을 통해 금성에서 나오는 빛을 분석하기 시작했습니다.

금성의 대기에 존재하는 분자들과 빛의 상호 작용을 통해 대기의 구성도 조사할 수 있었는데요.

만약 아레니우스의 예상대로 금성이 젖어있다면, 과학자들은 이곳에서 풍부한 수증기의 존재를 발견할 수 있을 겁니다.

그러나 1930년대에 이루어진 대기의 분석 결과는 전혀 달랐는데요.

금성의 대기에서 발견된 분자는 이산화탄소 뿐이었습니다.

이상하게도 물과 관련된 성분은 전혀 발견되지 않았죠.

그 이후로 금성에 물이 존재한다는 이론은 급격히 인기를 잃기 시작했습니다.

그리고 시간이 더 흘러 금성은 소설에서 조차도 대부분 건조하고 황량한 사막의 세계로 그려지기 시작했습니다.

 

 

Mariner 2의 삽화. 이 우주선은 1962년 12월 14일 금성에서 35,000km를 비행하면서 역사를 만들었습니다.

 

 

 

 

금성은 실제로 어떤 모습일까

NASA의 마리너 2호는 금성을 방문한 최초의 우주선이었습니다.

1962년 12월에 금성을 지나쳐가면서 다양한 임무를 수행하게 되었는데요.

그 이후로도 29대의 우주선이 금성을 방문하게 되었고, 각 우주선들은 금성의 지옥과도 같은 실체를 보여주기 시작했습니다.

금성의 대기는 이산화탄소로 이루어져 있었으며, 밀도가 너무 높아서 지구 해수면의 90배에 달하는 엄청난 압력이 발생되고 있었죠.

 

 

케네디 미국 대통령과 Mariner 2의 축소 모형

 

 

 

하지만 금성의 환경은 이 정도에서 그치지 않았습니다.

표면의 평균 온도는 무려 464°C로 우리 태양계에서 가장 뜨거운 행성이라고 할 수 있었는데요.

밤이 되면 열기가 조금은 사그라질 거라고 생각하기도 했었지만, 이또한 전혀 그렇지 않았습니다.

금성의 대기는 열을 가두고 표면 전체를 따뜻하게 유지하는 매우 효과적인 온난화 역할을 해내고 있었기 때문입니다.

이것이 가능했던 이유는 대기에 포함된 이산화탄소때문입니다. 이산화탄소는 아주 강력한 온실가스죠.

행성 표면으로 유입 및 유출되는 적외선을 효율적으로 흡수하여 열을 가두고 표면이 냉각되는 것을 방지합니다.

 

이것은 지구에서도 마찬가지입니다.

 

 

1974년 2월 7일과 8일에 NASA의 Mariner 10 탐사선이 촬영한 금성의 모습.

 

 

 

 

 

금성의 대기는 이 온난화 효과가 매우 뛰어나서 표면 온도가 절대로 식을 일이 없습니다.

1970년대와 1980년대 초에 금성 표면에 10번이나 착륙했던 '베네라 우주선'.

당시 베네라도 금성의 표면에서 고작 몇 시간 밖에 버틸 수가 없었다는 점을 보면, 생명체에겐 더욱 적대적인 환경임에는 틀림없어 보입니다.

금성을 덮고 있는 영구적인 구름층은 표면에서 약 45km 높이에서 약 70km(43마일) 높이까지 뻗어 있는데요.

구름이 황산으로 구성되어 있음에도 불구하고, 이곳에서 측정되는 압력과 온도는 표면보다 훨씬 온화합니다.

그래서 일부 과학자들은 이곳에 어쩌면 미생물들이 생존할 수 있을 것이라고 추측하기도 하죠.

지구에서는 미생물들이 대기 중으로 날아갈 수 있다는 사실이 이미 확인된 사실입니다.

 

 

 

2011년 12월 8일, 비너스 익스프레스 탐사선이 30,000km 떨어진 곳에서 촬영한 구름 꼭대기의 이미지.

 

 

 

금성에서는 어떤 생물이라도 살아남을 수 있을까?

런던대학교 멀라드 우주과학 연구실의 천체생물학자 루이사 프레스턴은 "금성의 구름층이 거주 가능한 곳일 수 있다고 해서 실제로 사람이 살 수 있다는 것을 의미하지는 않는다"고 말합니다.

또한 "그리고 금성에는 꽤 강인한 미생물이 있어야 살아남을 수 있을 겁니다. 예를 들어 산성 환경에서 살아남거나 철과 유황을 대사할 수 있는 미생물 정도면 말이죠." 라고 말하기도 하죠.

 

 

왼쪽은 UV 및 가시광선 스펙트럼에서 관찰된 고도 70~80km 근처의 구름 꼭대기 특징을 낮에 본 모습. 그 옆에는 금성 대기와 구름 패턴의 열 에너지를 보여주는 야간의 적외선 이미지입니다.

 

 

 

 

 

 

하지만 루이사는 그럼에도 어느정도 마음을 열어둘 필요는 있다고 말하기도 하는데요.

"우리가 상상할 수 없는 방식으로 극한의 환경에서 살아가는 생물이 존재할 가능성이 있습니다.

어쩌면 일부 생명은 이 극한의 환경에서 살아남을 수 있는 적응력을 획득했을지도 모릅니다."

실제로 지금도 많은 과학자들은 그러한 미생물들이 금성 대기의 숨어있을수 있다는 의견을 제시하고 있죠.

예를 들어, 금성의 자외선 이미지에서 관찰되는 어두운 특징은 현재 잘 설명되지 않고 있는데요.

이런 파장을 에너지원으로 사용하고 흡수하는 유기체가 존재한다면 간단히 설명될 수 있습니다.(위의 이미지에서 왼쪽)

 

 

JAXA의 아카츠키 궤도선이 촬영한 금성의 모습.

 

 

2020년에는 금성 대기에서 포스핀 가스가 감지되기도 했었습니다.

이는 생명체의 존재를 시사하는 것일 수도 있는데, 지구의 포스핀은 생명체와 관련이 있기 때문입니다.

그 이후로 추가 연구를 통해 이러한 포스핀 검출 사실이 다시 확인되기도 하고 또 반박하기도 했는데요.

이 문제는 지금까지도 과학자들 사이에서 격렬하게 논쟁이 계속되고 있습니다.

2024년 국가 천문학 회의에서는, 지구의 생명과 종종 연관이 있는 또 다른 분자인 '암모니아'도 금성의 대기에서 감지되었다고 보고되었습니다.

물론 포스핀이나 암모니아가 발견되었다고 해서 금성의 구름에 생명체가 존재한다는 명확한 증거가 될 수는 없습니다.

포스핀의 초기(및 후속) 감지에 대한 보고서를 이끈 카디프 대학의 제인 그리브스는 이렇게 설명합니다.

 

"금성의 대기가 어떻게 작동하는지에 대해 충분히 알지 못해서, 포스핀이나 암모니아의 생성 과정을 알 수 없습니다.

즉, 순수한 화학 반응으로 인해서 포스핀이나 암모니아가 생성될 수도 있다는 얘기입니다."

 

 

포스핀 분자 표현을 보여주는 삽입 그림.

 

 

금성에서 생명체를 찾는 미래 임무

생명체 거주 가능성의 질문에 확실하게 답하려면, 생명체의 증거를 찾는 임무에 나서야만 합니다.

그리브스는 "우리는 이제 금성의 구름 속으로 탐사선을 보내야만 합니다."라고 말하고 있죠.

"생물이 자라면서 생성하는 화학 물질, 그리고 그곳에 존재하는 분자들을 관찰하면 그 안에 무엇이 있는지 정확히 확인할 수 있을 겁니다.!"

현재 각국의 우주국에서는 금성을 연구하기 위한 몇 가지 임무를 계획하고 있는데요.

 

 

- VERITAS와 DAVINCI (둘 다 NASA)
- 엔비전 (ESA)
- 베네라-D (로스코스모스)
- 슈크라얀-1 (인도 우주국)

 

 

지형 및 분광학(Veritas) 우주선의 예술가 개념,

 

 

 

 

 

이러한 연구의 목적은 행성, 지질구조, 대기를 연구하여 지구와 왜 이렇게 달라졌는지를 알아내기 위함입니다.

그리고 금성에도 옛날에는 바다가 있었고 생명이 살 수 있었는지 여부를 알아내는 것이죠.

현재 대부분의 탐사선은 2028년 이후로 발사 일정이 예정되어 있습니다.

하지만 그보다 더 일찍 금성으로 갈 예정인 몇 대의 민간 탐사선들도 있는데요.

현재 총 3대의 우주선이 금성의 대기를 조사하기 위해 준비를 진행하고 있습니다.

 

첫 번째 탐사선은, 로켓 랩 탐사선으로 2025년 발사를 목표로 하고 있습니다.

 

 

Rocket Lab 탐사선은 2025년 금성으로 발사될 예정입니다

 

 

 

이 탐사선은 금성에 도착해서 대기를 통과해 아래로 내려가게 될 예정입니다.

이 과정에서 생명체와 관련이 있을 수 있는 복잡한 유기 분자의 존재를 찾게 될 겁니다.

MIT의 행성 과학자이자 탐사 미션을 이끄는 사라 시거는 이렇게 설명합니다.

 

"생명의 흔적을 찾기는 어렵겠지만, 그 과정의 중요한 첫 단계라고 생각합니다."

이어서 발사되는 두 번째 탐사선은, 구름 층 사이를 1~2주 동안 비행하는 풍선 형태의 탐사선입니다.

탑재된 질량 분석기를 이용하여 생명과 관련이 있을 것으로 보이는 복잡한 분자를 식별하게 되죠.

그리고 마지막 탐사선은, 금성 대기 샘플을 지구로 가져오는 미션을 수행하게 됩니다.

또한 기존의 탐사선들보다 훨씬 더 복잡한 장비를 이용해, 생명의 징후나 심지어 생명 그 자체를 연구할 수도 있습니다.

 

 

금성의 남반구를 보여주는 Venus Express 이미지.

 

 

 

우리가 이러한 임무를 기다리는 동안, 지구에서도 금성의 황산 구름에 대한 조사가 진행되고 있는데요.

이곳에 생명에게 중요한 화학 물질이 존재할 수 있는지 여부를 확인하는 작업이 이미 진행 중에 있습니다.

"우리는 20가지의 생물학적 아미노산이 농축 황산에서 안정적이며, 절반은 화학적으로 변형된 것을 발견했다"라고 과학자들은 말하고 있습니다.

 

즉, 20가지의 생물에게 필요한 아미노산이 금성의 대기 환경에서도 파괴되지 않는다는 사실을 발견했다는 거죠.

(정확히는 1개의 아미노산을 제외한 19가지의 아미노산)

 

또한 DNA와 RNA의 구성 요소인 핵산 염기 역시 안정적인 것으로 확인되었는데요.

이는 금성 환경에서도 DNA나 RNA와 유사한 물질들이 존재할 수 있는 가능성을 시사하고 있습니다.

 

뿐만 아니라 세포막의 주요 성분인 지질은 물속에서 세포와 유사한 작은 공 모양의 구조를 형성하게 됩니다.

과학자들은 일부 지질이 황산의 환경에서도 이러한 세포 유사 구조를 형성할 수 있다는 것도 확인했죠.

 

이러한 결과는 우리가 생각했던 것보다 황산 구름에서 더 많은 화학 반응이 일어날 수 있다는 것을 보여주고 있습니다.

따라서 금성의 대기에서 생명체가 존재할 수 없다라고 단정할 수 없는 상태라고 할 수 있습니다.

 

과연 금성의 대기에는 생명체가 존재할 수 있을까요? 현재는 가능성이 있습니다.

앞으로 발사되는 탐사선들이 그 비밀을 하나씩 밝혀주게 될 겁니다.

 

 

 

 

 

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