[과학향기 for Kids] 지구 밖에도 생명체가 있을까? 유로파 탐사선 출발! : 과학향기 Story : KISTI의 과학향기

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[과학향기 for Kids] 지구 밖에도 생명체가 있을까? 유로파 탐사선 출발!

<KISTI의 과학향기> 제3110호 2024년 11월 11일

여러분은 우주 어딘가에 외계인이 있을 것이라 믿나요? 유명 천문학자인 칼 세이건은 “이 넓은 우주에 다른 생명체가 없다면 공간 낭비”라고 말했습니다. 또 미국 항공우주국(NASA)에선 우리은하에만 최소 1,000억 개 이상의 행성이 있다고 발표했어요. 이에 많은 사람이 지구 밖에도 생명체가 존재할지 모른다고 추측하고 있답니다.

사진 1. 태양계가 속한 우리은하에만 1,000억 개 이상의 행성이 존재하는 것으로 추정된다. ⓒNASA

과학자들은 외계 생명체를 찾기 위해 전파 망원경으로 외계인이 보내는 신호가 있는지 감시하거나, 외계인들이 우리를 찾을 수 있도록 우주를 향해 전파 신호를 쏘아 보냈습니다. 더 나아가, 태양계 너머로 여행을 떠나고 있는 탐사선 보이저호에 지구의 위치와 자연의 소리를 담은 ‘골든 레코드’를 실어 외계 생명체에게 지구의 존재를 알리려 했답니다.

하지만 영화 속 외계인과 달리 실제 외계 생명체는 우리에게 메시지를 보내거나, 우리가 보낸 메시지를 이해할 만큼 똑똑하지 않을 수도 있어요. 그래서 과학자들은 생명체가 존재할 가능성이 높은 환경을 찾아 나서기로 합니다. 그렇다면 생명체가 존재할 만한 환경은 어떤 곳일까요? 태양계에도 그런 곳이 있을까요?

왜 물이 있는 행성을 찾는 걸까?

생물이 살아가는 데 가장 필요한 것은 바로 액체 상태의 물입니다. 물은 너무 추운 곳에선 얼어붙고, 너무 더운 곳에서는 기체로 증발합니다. 따라서 액체 상태의 물이 존재하면 생명체가 살기 적당한 환경일 가능성이 높답니다. 또한 물은 다양한 물질을 녹일 수 있습니다. 그래서 생명체에게 필요한 물질을 옮길 수 있게 도와준답니다. 마지막으로 물은 온도 변화에 강합니다. 한여름 바닷가의 모래는 뜨겁지만, 바닷물은 여전히 차가운 것도 물이 온도 변화에 강하기 때문이에요. 이러한 특성 덕분에 생명체들이 살기 적당한 온도를 유지할 수 있답니다.

물론 외계 생명체가 물 대신 암모니아, 메탄, 에탄에 의존해 살아갈 가능성도 있습니다. 하지만 우주에서 가장 흔한 수소(H)와 세 번째로 흔한 산소(O)로 이뤄진 물과 달리 암모니아는 우주에서 그리 흔한 물질이 아닙니다. 또 메탄과 에탄은 영하 170~180℃에서 액체로 존재하므로 다른 물질을 녹이기 어렵답니다. 그래서 과학자들은 물이 풍부한 행성에서 생명체의 흔적을 발견할 가능성이 높다고 본답니다.

얼음 아래 거대한 바다가 있다?

현재 태양계에서 지구 외에 액체 상태의 물이 존재하는 것으로 추정되는 곳 중 하나는 바로 목성의 위성, ‘유로파’입니다. 1997년 탐사선 갈릴레오호의 조사에 따르면 유로파 표면에는 20km에 달하는 두꺼운 얼음층이 존재합니다. 얼음층 아래에는 액체 상태의 물이 있을 것으로 추측되며, 그 규모는 무려 지구 바다의 2배가 넘는다고 해요.

사진 2. 유로파의 두꺼운 얼음 아래에는 지구 바다의 2배가 넘는 크기의 바다가 존재하는 것으로 추정된다. ⓒNASA

또 NASA의 목성 탐사선 주노가 보내온 데이터를 분석한 결과, 유로파에선 매일 1,000톤의 산소를 뿜어낸다는 사실이 밝혀졌습니다. 이는 우주에서 날아온 입자들이 얼음 표면에 부딪히면서 얼음을 수소와 산소로 분해하기 때문인데요. 과학자들은 이 산소가 유로파의 지하로 이동해, 해저의 화산 물질과 섞여 생명체가 탄생했을 가능성이 있다고 생각하고 있습니다. 다만, 생명체가 만들어지기 위해 얼마나 많은 산소가 필요한지, 그리고 얼마나 많은 산소가 지하 바다로 이동하는지는 아직 밝혀지지 않았답니다.

NASA 역사상 가장 큰 행성 탐사선, 유로파로 떠난다!

결국 10월 14일, NASA는 유로파에 생명체가 살 수 있는 거대한 바다가 있는지 확인하기 위해 무인 탐사선 ‘유로파 클리퍼’를 발사했습니다. 유로파 클리퍼는 NASA 역사상 가장 큰 행성 탐사선으로 5년 반 동안 무려 29억 km를 날아, 2030년 4월에 유로파에 도착하게 됩니다. 도착한 이후에는 약 4년 동안 유로파에 생명체가 살기 위한 조건들이 갖춰져 있는지를 조사할 예정입니다.

만약 유로파 클리퍼의 활약으로 생명체의 존재를 발견하게 된다면, 다른 행성에도 외계 생명체가 있을 것이라고 기대해 볼 수 있습니다. 더 나아가, 지구 너머에 거주할 수 있는 행성을 찾아내는 것도 멀지 않은 이야기가 될 것 같습니다.

※ 교과서 연계 - 이번 과학향기 에피소드는 어떤 교과 단원과 관련돼 있을까?

5학년 1학기 과학 - 태양계와 별
5학년 2학기 과학 - 생물과 환경

글 : 남예진 동아에스앤씨 기자 / 일러스트 : EZ쌤

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