메탄이 지구 밖 생명의 신호가 될 수 있는 이유!
우리가 누구든, 어디에서 왔는지에 관계없이 우리 모두는 삶의 어느 시점에서 지구 너머에 생명체가 존재하는지 궁금해했습니다. 인류 역사상 처음으로 우리는 이제 다른 세계의 생명체를 탐지하는 데 필요한 정보와 기술을 갖게 되었습니다. 그러기 위해서는 먼저 생명의 징표를 이해해야 합니다. 즉, 실제로 다른 세계를 여행하지 않고 생명체가 존재하는지 여부를 결정할 때 우리는 무엇을 찾아야 하는가? 생명체의 화학적 특성에 대해 자주 인용되는 지표 중 하나는 지구상의 생명체와 일반적으로 관련된 유기 화합물인 메탄입니다. 그러나 메탄은 생명과 관련되지 않은 과정에서도 생성될 수 있습니다. 다른 행성에서 메탄을 발견하면 외계 생명체의 증거로 간주해야 할까요?
메탄은 어디에서 왔나요?
메탄은 1개의 탄소 원자와 4개의 수소 원자로 구성된 유기 화합물입니다. 메탄은 지구 대기에서 흔하지 않지만 지구의 대기에서 중요한 역할을 합니다. 이산화탄소와 마찬가지로 메탄은 지구 표면의 온도를 안정적으로 유지하는 데 도움이 되는 온실 가스입니다. 지구상에 있는 대부분의 메탄은 살아있는 유기체에 의해 생성됩니다. 박테리아는 종종 습지에서 메탄을 생성하고 더 큰 유기체는 종종 소화 부산물로 메탄을 생성합니다. 유기체가 죽으면 분해되면서 메탄이 방출됩니다. 지구상의 대부분의 메탄은 이러한 생물학적 과정에 의해 생성되지만 지구상의 모든 메탄이 생명체에 의해 생성되는 것은 아닙니다. 많은 세계에서 흔히 볼 수 있는 과정인 화산 폭발을 통해 소량의 메탄이 방출됩니다. 메탄의 존재만으로는 생명체가 존재한다는 것을 증명할 수 없지만 존재하는 메탄의 양과 다른 화학 물질과 함께 얼마나 잘 존재할 수 있는지를 알 수 있습니다.
메탄 탐지가 생명체의 존재를 증명할 수 있는 이유
메탄은 다소 불안정한 화합물입니다. 햇빛은 일반적으로 메탄을 빠르게 분해하므로 시간이 지남에 따라 메탄이 보충되지 않으면 지구 대기에서 천천히 사라집니다. 생물학적 과정이 없다면 메탄은 사실상 지구 대기에 존재하지 않을 것입니다. 화산은 소량의 메탄을 방출하지만 시간이 지남에 따라 이를 보충하기에는 충분하지 않습니다. 행성에 일정한 양의 메탄이 있고 이를 빠르게 보충한다면 표면의 생명체가 메탄을 생산하고 있음을 의미할 수 있습니다. 또한 메탄 이외의 다른 화학 물질도 외계 생명체의 증거를 제공할 수 있습니다. 지구상의 생물학적 과정은 메탄뿐만 아니라 다양한 화학 물질을 생성하며 그 중 가장 주목할만한 것은 산소와 이산화탄소입니다. 많은 양의 산소 및 이산화탄소와 함께 지구에 메탄이 풍부하다면 지표에서 생물학적 과정이 일어나고 있다는 신호일 수 있습니다. 메탄이 다른 화학물질, 특히 일산화탄소와 함께 존재한다면 화산 폭발이나 기타 지질학적 과정에서 메탄이 생성되었음을 의미합니다. 화산 폭발은 많은 양의 일산화탄소를 방출하지만 지구에서는 대부분의 일산화탄소가 식물과 같은 생명체에 흡수됩니다. 지구의 대기에 상당한 양의 메탄과 일산화탄소가 포함되어 있다면 외계 생명체는 메탄의 존재와 아무 관련이 없다는 것을 암시합니다. 그러나 행성에 메탄은 풍부하지만 일산화탄소는 많지 않은 대기가 있다고 가정합니다. 그렇다면 메탄을 생성할 뿐만 아니라 일산화탄소도 흡수하는 유기체가 있을 수 있음을 시사합니다. 이와 같은 관찰은 외계 생명체의 존재에 대한 강력한 지표가 될 것입니다.
지구상에서 메탄은 생명의 주요 지표이지만 메탄의 존재 자체가 반드시 생명의 증거는 아닙니다. 메탄의 양, 보충 빈도 및 존재는 다른 세계의 외계 생명체에 대한 강력한 증거를 제공할 것입니다. 인류 역사상 처음으로 과학자들이 이제 다른 행성을 관찰하고 대기의 구성을 결정할 수 있을 만큼 기술이 발전했습니다. 조만간 과학자들은 지구와 비슷한 대기를 가진 세계를 발견하게 될 것입니다. 인류의 가장 중요한 질문 중 하나에 대한 답은 우리가 메탄을 감지하는지 여부에 달려 있습니다.
