화성 암석 표면 바로 밑에서…NASA, 유기물 수백 건 첫 확인

퍼서비어런스, 제제로 분화구 브라이트 엔젤 이암에서 거대분자 탄소 수백 건 검출…화성 전역 분포 가능성

NASA 화성 탐사선 퍼서비어런스가 제제로 분화구 암석 표면에서 생명체 핵심 성분인 거대분자 유기 탄소를 검출했다. (AI 생성 이미지)

화성 암석 표면에서 종이 한 장 두께도 안 되는 깊이에 생명체의 핵심 성분이 고스란히 남아 있었다.

행성과학연구소 연구진이 국제학술지 Science Advances에 발표한 연구에서, NASA의 화성 탐사선 퍼서비어런스가 제제로 분화구 브라이트 엔젤 지층의 두 이암, 체이아바 폴스와 왈할라 글레이즈에서 거대분자 유기 탄소(MMC)를 검출했다고 밝혔다. 이 두 암석에서만 수백 건의 유기 탄소 검출이 이뤄졌으며, 이는 자연 암석 표면에서 이뤄진 화성 최초의 거대분자 탄소 검출이다.

가장 놀라운 점은 발견 위치다. 퍼서비어런스는 별도의 시추 없이 유기 탄소를 찾아냈는데, 이 물질은 화성 표면에서 불과 수 마이크론 아래에 있었다. 강렬한 방사선이 대부분의 복잡한 유기 탄소 분자를 분해했을 환경임을 감안하면 이례적인 결과다. 이는 화성에서 보고된 거대분자 탄소의 최천부 검출 기록이다.

연구진은 SHERLOC 기기를 이용해 라만 분광법으로 암석을 분석했다. 연구를 공동으로 이끈 NASA 제트추진연구소 소속 카일 우커트는 "퍼서비어런스의 탑재 장비는 비생물학적 과정과 생물학적 과정으로 형성된 유기물을 구별하도록 설계되지 않았다"고 밝혔다.

유기 탄소가 살아남은 이유에 대해, 연구를 이끈 행성과학연구소의 애슐리 머피 박사후연구원은 원문에서 "브라이트 엔젤 이암에서 검출된 거대분자 탄소는 분해에 저항성이 있거나, 점토 또는 철분이 풍부한 화성 토양 같은 다른 광물에 의해 충분히 차폐됐을 것"이라고 설명했다. 검출된 거대분자 탄소는 생물학적 또는 비생물학적 과정 모두를 통해 형성될 수 있는 복잡한 탄소 기반 분자로, 연구진은 이번 발견이 "화성의 유기물에 대한 기존 보고를 명확히 확인하고 뒷받침한다"고 밝혔다.

이번 연구는 2025년 9월 NASA가 퍼서비어런스의 잠재적 생명 흔적 발견을 발표한 데 이어 나온 후속 결과다. 이번에 유기 탄소가 검출된 이암은 지난해 잠재적 생명 흔적이 발견된 퇴적암과 같은 장소에 있으며, 당시 퍼서비어런스는 '표범 무늬'가 새겨진 체이아바 폴스 암석을 발견했다.

이번 검출 지점은 큐리오시티 탐사선이 유기물을 발견한 게일 분화구에서 약 3,500km 떨어진 곳이다. 수십억 년 전 화성의 거주 가능성과 유기물 존재가 행성 전역에 광범위하게 분포했을 가능성을 시사한다. 한 연구원은 원문에서 "수십억 년 전 유기물이 단순히 국지적으로 존재한 게 아니라, 화성의 고대 호수와 강에 더 광범위하게 퍼져 있었을 수 있다"고 말했다.

다만 연구진은 유기 탄소의 존재가 생명체의 증거는 아니라고 선을 그었다. 한 연구원은 "화성의 거대분자 탄소가 그곳에 생명체가 존재했음을 증명하지는 않는다"고 밝혔다. 현재 큐리오시티나 퍼서비어런스 어느 탐사선도 브라이트 엔젤에 화석화된 미생물이 있는지를 판별할 수 있는 대형 고에너지 실험 장비를 탑재하고 있지 않다.

퍼서비어런스는 체이아바 폴스 암석에서 확인된 것과 같은 잠재적 생명 흔적을 찾도록 설계됐으며, 한 연구원은 이번 결과를 "화성 과학의 압도적인 승리"라고 평가했다. 다음 단계는 지구의 더 정밀한 장비로 시료를 분석해 유기 탄소가 생물학적 과정에서 비롯됐는지, 지질학적 과정에서 비롯됐는지를 가리는 것이다.

체이아바 폴스 암석 코어는 이미 채취 튜브에 봉인된 채 화성 표면에 보관돼 있으나, 지구 귀환을 위한 일정은 잡혀 있지 않은 상태다.