화성 첫 생명체가 일으킨 기후변화로 멸종 가능성?

태양계 태양에 가까운 쪽부터 4번째에 위치한 화성 지표에는 현재 물이 존재하지 않지만 태고 시절에는 물로 덮인 행성이었다고 여겨지고 있다. 생명 탄생에 빠뜨릴 수 없는 물이 존재한 태고 화성에선 처음으로 탄생한 생명이 기후 변화를 일으켜 이에 의해 화성 환경은 생명이 존속할 수 없을 정도로 추워졌을 가능성이 제시되어 눈길을 끈다.

지난 10월 10일 학술지 네이처 천문학(Nature Astronomy)에 초기 화성 거주 가능성과 행성 전체 냉각화는 수소 기반 메탄 생성 미생물에 의해 일어났다는 논문이 발표됐다. 이 논문에 따르면 37억 년 전 화성 대기는 동시기 지구와 비슷했지만 화성에서 탄생한 첫 생명인 수소를 소비해 메탄을 생성하는 미생물이 대기를 생물이 생존할 수 없을 정도로 냉각해 버렸기 때문에 지금 같은 생물이 존재하지 않는 환경으로 바뀌어 버렸다는 것이다.

연구팀은 수소를 소비해 메탄을 생성하는 미생물을 시뮬레이션하기 위한 모델을 제작했다. 그 결과 지구가 생명이 넘치는 별이 되고 화성은 생명이 존재하지 않는 별이 된 이유를 지구와 화성 가스 조성, 태양으로부터 상대적 거리 차이에 의한 것으로 추측하고 있다.

화성은 태양으로부터 상대 거리가 지구보다 떨어져 있기 때문에 이산화탄소와 수소 등 열을 대기 중에 가두는 역할을 하는 온실가스로 이뤄진 층에 크게 의존한다. 하지만 수소를 소비해 메탄을 생성하는 미생물은 강력한 온실가스인 수소를 소비하고 수소보다 가난한 온실가스 메탄을 생성한다. 그 결과 화성은 천천히 열을 대기 중에 가두지 못하게 되어 궁극적으로 화성은 상당히 추운 복잡한 생명 진화에 맞지 않는 행성으로 바뀌어 버렸다는 것이다.

시뮬레이션에 따르면 화성 표면 온도가 화씨 14∼68도에서 화씨 영하 70도까지 내려가면 미생물은 더 따뜻한 지각 안쪽으로 도망치게 된다. 이후 냉각 현상이 진행되면 불과 수억 년 만에 지중 1km 이상 깊이까지 잠입하게 된다. 연구팀은 이 추론이 올바른 것인지 입증하기 위해 미생물 흔적을 조사하고 있다. 미생물 흔적 자체는 현재 발견되지 않았지만 2021년에는 미항공우주국 나사(NASA) 화성 탐사 로버인 큐리오시티가 메탄가스 급상승을 검지했는데 이는 외계인 트림이 아닐까 화제가 되기도 했다. 따라서 화성에 메탄을 생성하는 미생물이 여전히 생존할 수 있다.

연구팀 중 하나인 프랑스 파리에 위치한 국립고등사범생물학연구소 IBENS 측 관계자는 생명 구성 요소는 우주 어디에나 존재한다며 우주에 정기적으로 생명이 출현할 가능성은 충분하다고 할 수 있지만 생명이 행성 표면에서 거주 가능한 상태를 유지하는 건 어렵기 때문에 생명은 곧 멸종해버리며 이번 연구는 원시적 생물조차 환경에 자기파괴적 영향을 미칠 수 있다는 걸 보여준다고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.