외계행성에 생명체 들이 진짜 존재 할까?

 

인류는 우리 태양계 내에서, 그리고 5,000개 이상의 외계 행성들 사이에서 생명체를 찾고 있습니다. 과학자들은 전파 망원경을 사용하여 지적인 외계인의 테크노시그너처(technosignature)를 찾기를 희망하고 있죠. 우리 자신의 행성인 지구는 이상한 조건에서 번성하는 외계인과 유사한 생명체들을 품고 있기도 합니다.

어릴 적 저는 다른 행성을 테라포밍(terraforming)하는 것에 대한 책을 집어 들었습니다. 우리가 다른 행성에 인간의 안식처를 만들 수 있다는 생각에 너무나 흥분했죠.

 

어떻게 하면 언젠가 금성의 악몽 같은 폭주 온실 조건을 식물과 동물을 지탱할 수 있는 온화한 제대로 변화시킬 수 있을까요? 화성을 따뜻하게 하고 표면의 산소 공급 거품 안에서 살 수 있을까요?

이미 다른 행성에 생명체가 존재한다고 생각했을 때, 그것은 공상 과학 소설의 몽상처럼 느껴졌습니다. 저는 테라포밍이 인간이 올바른 계획만 실행하면 실현할 수 있는 것이기에 더 실현 가능하다고 느꼈죠.

 

외계 생명체를 발견하는 것이 현실에 더 가까워 질까?

 

20여 년이 지난 후에야 깨달은 것은, 우리는 다른 세계를 테라포밍 하는 엔지니어링 과제를 극복하는 것보다 다른 곳에서 생명체를 찾는 것에 더 가까울 수 있다는 것이었습니다.

 

천체생물학은 이제 단순한 희망 사항이 아닌 진정한 연구 분야가 되었죠. 우리가 언젠가 외계인과 소통하거나 외계 산업 스모그나 광합성과 같은 지적인 지구 외 생명체의 기술적 증거를 발견할 수 있다는 생각에 짜릿합니다.

외계 지적 생명체 탐사(SETI)는 1984년에 시작되어 외계 기술 유물을 통해 우주의 생명 징후를 계속 찾고 있으며, 심지어 외계인이 우리와 접촉하기 위해 보내는 의도적인 신호도 스캔하고 있습니다.

 

이러한 경외심을 불러일으키는 가능성에도 불구하고, 우주에서 생명체의 첫 징후는 행성 주변의 가스 조성과 같은 전자기적 특성을 분석할 수 있는 도구를 통해 올 가능성이 더 높습니다.

 

우리 지구의 낯선 생명체들

산소와 같은 기체 원소의 발견은 생명 유지 조건의 지표가 될 수 있습니다. 그러나 우리는 먼 곳만 바라볼 필요는 없습니다. 우리 자신의 행성인 지구에는 이미 외계인과 유사한 생명체들이 존재하고 있기 때문이죠. 심해저 열수구 근처의 극한 환경에서 번성하는 생물들, 높은 방사능에도 살아남는 미생물들, 강산성 환경에서 살아가는 박테리아 등 지구상에는 상상하기 어려운 조건 속에서도 생명을 유지하는 다양한 생명체들이 있습니다.

이러한 생명체들은 우리에게 낯설게 느껴지지만, 극한의 환경에 적응하며 진화해 온 지구 생명체의 놀라운 능력을 보여줍니다. 이는 우리가 아직 발견하지 못한 외계 생명체가 어떤 모습일지 상상하게 만드는 단서가 되기도 합니다. 우리 지구의 다양하고 이질적인 생명체들을 연구하는 것은 우주에서 생명체를 찾는 데에도 중요한 통찰을 제공할 것입니다.

 

 

외계 생명체와 새로운 문명을 찾기 위한 기술

 

외계행성 탐색의 현재와 미래

외계 생명체를 찾기 위한 첫 번째 단계는 외계행성을 찾는 것입니다. 현재 우리는 이 부분에서 상당한 성과를 거두고 있죠. 천문학자들은 여러 가지 방법으로 태양계 밖의 행성을 찾을 수 있지만, 현재까지 가장 성공적인 방법은 행성이 자신의 항성과 지구 사이를 지나가는 것을 포착하는 것입니다. 행성이 항성 앞을 지나가면서 항성의 빛이 측정 가능한 양만큼 어두워지게 됩니다.

이 트랜싯(transit) 방법 덕분에 천문학자들은 20년 전 첫 번째 외계행성을 발견한 이후 수천 개의 외계행성을 지도에 표시할 수 있었습니다. 1992년 이 발견이 사람들의 마음을 사로잡았지만, NASA는 우리 은하에 실제로 수조 개의 세계가 존재할 것으로 예상하고 있습니다. 2022년 3월, 확인된 외계행성의 수는 5,000개를 넘어섰습니다. 이 행성들 중 상당수는 암석질과 휘발성 물질이 풍부한 세계의 혼합체로, 외계생물학자들에게는 잠재적으로 좋은 소식이 될 수 있습니다.

 

생명체를 품을 가능성이 높은 행성은?

명체를 품을 가능성이 가장 높은 후보 중 일부는 지구에서 약 270광년 떨어진 K2-384 항성 주위의 다섯 개 세계입니다. 이 항성은 온도와 밝기가 적당하며, 행성들은 암석질입니다. 이 시스템의 행성 중 하나는 크기가 지구와 비슷합니다.

또 다른 후보인 WASP-17b는 지구에서 약 1,000광년 떨어져 있습니다. 코넬 대학교의 천체물리학자 니콜 루이스는 제임스 웹 우주망원경을 사용하여 이 "뜨거운 목성"을 조사하고 있습니다. 웹의 장비 배열은 온도, 대기의 화학적 구성, 구름 구조를 측정할 수 있습니다. TRAPPIST-1은 지구에서 약 40광년 떨어진 곳에 있는 또 다른 항성으로, 생명체에 적합한 조건을 갖춘 행성계를 지원하고 있습니다.

 

웹 망원경과 트랜싯 분광법의 활용

웹 망원경의 주요 임무는 가장 초기의 오래된 은하를 들여다보는 것이지만, 연구자들은 이를 활용하여 이러한 외계행성에 대해 더 많이 알아내고 있습니다. 예를 들어 행성 대기 중 기체의 혼합물을 식별하는 것이죠. 또한 웹이 시각 스펙트럼에서 멀리 떨어진 행성을 밝은 점 이상으로 보지는 못하겠지만, 그 장비들은 외계생물학자들이 행성이 어떻게 보이고 느껴질지 상상하는 데 도움을 줄 것입니다.

가장 흥미로운 것은 6.5미터 직경의 주 거울과 적외선 분광 도구를 사용하는 탑재 장비의 능력일 것입니다. 이를 통해 생명체에 적합할 수 있는 산소, 메탄, 이산화탄소의 존재와 같은 대기 조건을 파악할 수 있습니다. 웹과 같은 망원경, 그리고 현재는 퇴역한 케플러, 스피처, 허블 우주망원경 등이 빛을 모으면 천문학자들은 무지개 빛 스펙트럼을 파고들어 다양한 파장에서 그 강도를 측정할 수 있습니다. 트랜싯 분광법이라고 불리는 이 방법은 행성 대기에 존재하는 특정 화학 물질과 원소의 혼합물을 밝히는 열쇠입니다.