우리는 혼자입니까? 화성 및 태양계 다른 곳에서 생명체 탐색

Perseverance Chariot는 인류의 끝없는 호기심을 구현합니다. 검사와 분석을 위해 세심하게 설계된 복잡한 과학적 도구와 도구 세트는 단순한 기계 그 이상입니다. Perseverance는 고대 분화구를 탐험하고 암석층을 조사하면서 우리 시대를 초월한 사명, 즉 지구 너머에 있는 생명의 흔적을 찾는 일을 추구합니다. 수집된 모든 샘플, 촬영된 모든 이미지는 우주와 그 안의 우리 위치에 대한 우리의 이해에 달려 있습니다. 출처: NASA/JPL-Caltech

NASA삶을 찾아라 화성인내의 마차를 몰고 가다 보면 머지않아 유망한 결과가 나올 것입니다. 이전의 노력은 생명을 명확하게 입증하지는 않았지만 현재의 조사 기술에 정보를 제공하고 생명을 모방할 수 있는 비생물학적 과정에 대한 이해를 확장하여 얼음 달을 포함하여 태양계 전역의 거주 가능한 공간에 대한 미래 탐사를 강화했습니다. 토성 그리고 목성.

화성은 지구 너머의 생명체를 찾을 수 있는 유망한 인근 장소로 보이지만 붉은 행성은 그 비밀을 완고하게 고수해 왔습니다. 수십 년간의 조사와 처음에는 두 가지 놀라운 발견에도 불구하고 생명의 확실한 징후는 아직 나타나지 않았습니다.

이제 그 긴 탐색이 결실을 맺을 수 있습니다. Perseverance 로버는 물로 채워진 고대 화성 분화구를 수색하여 전생의 증거를 찾고 결국 지구로 돌아올 수 있도록 금속 튜브에 암석 샘플과 표면 물질을 저장했습니다.

그리고 이러한 흥미진진한 과거 발견은 현재 우리 이웃 행성에서 생명체가 번성했다는 것을 증명하는 데 실패한 것으로 간주되지만 오늘날 수행되는 집중적이고 다층적인 연구의 필수 기반으로 간주됩니다.

“과거 임무는 우리가 생명을 찾는 방법을 더 잘 이해하는 데 도움이 되었습니다.”라고 워싱턴에 있는 NASA 본부에서 지구 너머 생명체의 가능성을 연구하는 우주 생물학 프로그램의 부 과학자이자 화성 샘플의 부수석 과학자인 Lindsey Hayes는 말했습니다. . 귀환 임무.

화성에 대한 심도 있는 탐사는 앞으로 다가올 더 광범위한 연구를 위한 증명의 장 역할을 할 것입니다. 태양계 바깥의 얼음으로 뒤덮인 달을 스캔하여 표면 아래에 숨겨진 광활한 바다에서 생명의 징후를 찾아보세요.

마리 보이텍은 “NASA는 화성 생명체 탐색에 많은 투자를 했고 나는 토성과 목성을 도는 얼음 위성과 같은 태양계의 다른 거주 가능한 장소를 살펴볼 때 도움이 될 많은 것을 배웠다”고 말했다. , NASA의 NASA Astrobiology 프로그램 책임자 워싱턴에 있는 에이전시 본부.

화성의 제로 분화구는 강 삼각주가 있는 분화구 호수였던 수십억 년 전의 모습으로 이 그림에 표시되어 있습니다. 출처: NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre

화성의 암석을 찾아서

이웃 세계에서 생명을 찾는 NASA 전략의 뿌리를 찾기 위해 우리는 1970년대를 되돌아볼 수 있습니다. 칼 세이건과 그의 두 바이킹 착륙선은 1976년 화성에 착륙하여 역사를 만들었습니다.

오리지널 TV 시리즈 “Cosmos”의 진행자인 Sagan은 화성 표면에서 이미지를 전송하고 과학 데이터를 수집하는 Viking 1 및 Viking 2의 설계 및 관리를 도왔습니다. 그들은 또한 생명 감지 실험을 수행하고 표토라고 불리는 화성 표면 물질의 샘플을 수집하고 영양분을 추가했습니다. 일부 영양소를 섭취했다는 증거에도 불구하고 대부분의 과학계는 이것이 비생물학적 상호작용 때문일 가능성이 높다고 결론을 내렸습니다.

두 번째 큰 순간은 1996년에 NASA 과학자들이 지구에 떨어진 화성 암석에서 생명체의 가능한 화학적 흔적을 요약한 논문을 발표했을 때였습니다. 구어체로 Allan Hills 운석 또는 공식 번호인 ALH84001로 알려진 이 운석은 10년 이상 전에 남극 대륙에서 수집되었습니다.

화성에서 온 운석은 두 행성의 역사에 걸쳐 정기적으로 지구로 떨어졌습니다. 소행성과 같은 큰 물체가 붉은 행성에 부딪혀 결국 지구의 중력장에 포착되었을 때 우주로 날아갔을 가능성이 높습니다. 이 운석은 특별해 보였습니다. 그것은 지구의 미생물이 남긴 것과 유사한 화학적 흔적을 포함했습니다. 일부 이미지는 미세한 박테리아와 같은 특징까지 드러냈습니다. 그러나 다시 한 번 잠재적인 발견에 대한 세계적인 흥분은 불확실성으로 축소되었습니다. 오늘날 이 문제를 연구한 대부분의 과학자들은 비생물학적 출처를 운석에 있는 초기 화성 미생물의 흔적에 대한 “증거”의 기원으로 간주합니다.

NASA 과학자 David S. McKay가 이끄는 논문을 발표한 연구원 그룹은 “때때로 약간의 짧은 변화였습니다.”라고 화성 암석을 조사한 Carnegie Institution의 연구원 Andrew Steele은 말했습니다. “그들이 이 과학에 끼친 실제 영향은 축하받아야 합니다. 왜냐하면 그들은 기회를 잡았기 때문입니다. 그것이 우리가 다음 세트의 정말로 중요한 질문을 할 수 있게 만든 것입니다.”

팀의 발견은 추가 연구에 박차를 가하고 새로운 깨달음을 강조했습니다. 많은 비 생물학적 프로세스가 현실적인 기능을 생성할 수 있습니다.

출처: NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre

예를 들어 Steele의 작업은 화성을 포함한 다른 세계에서 발견되는 환경에 대한 “생명 부족”의 배경 수준을 설정하는 것을 목표로 합니다. 그런 다음 잠재 수명을 감지한 결과를 이 배경에서 측정할 수 있습니다. Mackay 그룹과 다른 사람들의 작업을 기반으로 Steele과 동료들은 화성에서 생명체의 구성 요소를 생성할 수 있는 세 가지 별도의 화학 프로세스를 발견했습니다. 각 프로세스는 생물학적 활동이 없는 상태에서 유기 분자를 만듭니다.

“화성은 흥미롭고 여전히 생명의 징후를 보이고 있을지도 모릅니다.” “그러나 그것은 또한 우리에게 생명의 구성 요소가 어떻게 형성될 수 있는지 가르쳐줍니다.”

화성의 생명체를 찾기 위한 두 번의 초기 시도는 또 다른 중요한 발견으로 이어졌습니다. 우주 생물학자 Hayes가 표현한 것처럼 검색은 “잡아서 이동”하는 것이 아니라 철저해야 했습니다.

Hayes는 “연구 결과에 대한 두 가지 해석 모두 맥락 부족으로 인해 방해를 받았습니다.”라고 말했습니다. “Vikings의 경우 측정하려는 상황과 우리가 측정하는 환경에 대해 알 수 있는 정보가 부족했습니다. Allan Hills의 경우 [the Martian meteorite]그 암석이 나온 환경에 대한 맥락이 없습니다.”

화성에서 생명체 탐색

조사를 진행하기 위해 NASA는 먼저 생명 자체를 발견하는 데 직접적인 목표를 두지 않기로 결정했습니다. 대신 쌍둥이 로버 스피릿(Spirit)과 오퍼튜니티(Opportunity)는 화성 환경에 대한 상세한 조사를 수행하여 부분적으로 물 흐름의 지질학적 증거를 통해 초기 화성의 거주 가능한 조건을 확인했습니다. Mars Reconnaissance Orbiter 및 Mars Odyssey와 같은 화성 궤도선도 지형을 매핑하고 착륙 지점을 찾는 데 도움이 되는 역할을 했습니다.

Mars Curiosity 로버는 화성의 먼 과거에 풍부한 물, 유기 분자 및 거주 가능한 환경에 대한 증거를 포착하여 거주 가능성 잠재력을 더욱 발전시켰습니다. 로버는 과거 수중 활동의 증거를 여전히 찾을 수 있는 게일 분화구에서 오늘 작업을 계속합니다.

NASA는 2021년 2월에 제로 분화구에 로버가 도착하면서 생명 탐지 분야로 돌아왔습니다. 한때 강 삼각주가 있는 호수가 완성되자 예제로는 화성의 먼 과거로부터 생명의 흔적을 찾기에 이상적인 장소로 보였습니다.

그러나 Viking 착륙선과 달리 Perseverance는 고대 생명체의 흔적을 찾기 위해 화성 암석을 스캔하고 환경적 맥락을 탐색할 수 있는 다양한 도구를 갖추고 있습니다.

또한 바이킹과 달리 로버는 움직일 수 있습니다. Perseverance는 헬리콥터 내비게이터인 Creativity의 도움을 받아 멀리서 흥미로운 암석을 목표로 삼은 다음 더 자세히 보기 위해 그곳으로 올라갑니다.

또한 나중에 지구로 반환될 캐시에 샘플을 저장하는 지속성이 발견한 내용에 대한 컨텍스트가 부족한 이전 조사보다 이점이 있음을 의미합니다. Hayes는 “잘 정돈된 이 로버는 모든 훌륭한 측정을 수행하기 때문에 모든 맥락을 파악합니다.”라고 말했습니다.

생명의 흔적을 찾을 수 있는 다른 잠재적인 미래 장소로는 한때 지하 호수 시스템을 형성했던 고대 화성에서 지하수가 수집된 장소가 있습니다.

태양계 다른 곳에서 생명체 찾기

목성의 위성인 유로파, 엔셀라두스, 토성의 타이탄과 같은 태양계 외부 위성의 깊고 얼음으로 덮인 바다에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 그러나 한 가지는 이미 분명합니다. 그들은 화성과는 잠재적인 생명체에 대해 매우 다른 조건을 제공할 것입니다.

그러나 태양이 없는 이 수생 환경에는 알려진 유기물과 관련 화학 물질, 심지어 해저의 통풍구를 통해 빠져나가는 달의 내부 열과 같은 열원이 포함되어 있을 수 있습니다. 그것은 생명이 지구상에서 시작된 방식 중 하나입니다.

2017년에 종료된 13년 임무 동안 NASA는 카시니 우주선은 엔셀라두스의 “호랑이 줄무늬”로 알려진 균열에서 뿜어져 나오는 염수 기둥과 유기 입자를 감지했습니다. 아마도 달의 지하 바다에서 나올 수 있으며 이는 거주 가능한 환경을 나타냅니다.

유로파는 유사한 플룸을 가질 수 있습니다. NASA의 갈릴레오 우주선과 허블 망원경, 지상 망원경의 데이터는 그 존재를 나타냅니다. 2024년 10월 발사를 위해 현재 조립 중인 NASA의 유로파 클리퍼 우주선은 얼음으로 뒤덮인 달 상공에서 일련의 저공 비행에서 만날 수 있는 물질 기둥을 분석할 수 있는 센서를 탑재할 것입니다.

그리고 토성의 타이탄은 두꺼운 탄화수소 대기와 에탄과 메탄의 호수로 가장 잘 알려져 있지만 다른 것들과 마찬가지로 얼음 지각 아래 액체 상태의 깊은 바다를 숨기고 있는 해양 세계일 가능성이 높습니다. 지구 내부가 어떤 식으로든 표면과 접촉했다면(지금이나 과거에) 거기에 생명체가 존재할 가능성을 나타내는 분자나 화학의 증거가 발견될 수 있습니다. 회전익기인 NASA의 Dragonfly 임무는 2030년대 중반에 계획된 임무에서 그러한 증거를 찾을 것입니다.

화성과 외달의 환경은 크게 다르지만 생명체를 찾는 원칙은 동일하다.

Vojtek은 “우리가 지구상의 생명체에 대해 배운 것은 영양소, 물, 에너지와 같은 기본적인 것들이 있는 한 생명체를 찾을 수 있다는 것입니다.”라고 말했습니다. 우리는 태양계 내의 많은 환경이 이러한 요구 사항을 충족한다고 믿습니다. 그러나 아직 조사되지 않았다.”

삶을 찾고