화성의 제제로 분화구에서 나온 암석은 지구 생명체보다 먼저 존재했을 가능성이 높으며 물의 흔적이 있습니다

 오늘 저널에 실린 새로운 연구에서 AGU 발전MIT와 NASA의 과학자들은 화성 제제로 분화구의 "선상부"를 따라 수집된 7개의 암석 샘플에 일반적으로 물에서 형성되는 미네랄이 포함되어 있다고 보고했습니다. 연구 결과에 따르면 암석은 원래 물에 의해 퇴적되었거나 물이 있는 상태에서 형성되었을 수 있습니다.

7개의 샘플은 2022년 NASA의 Perseverance 탐사선이 분화구의 서쪽 경사면을 탐사하는 동안 수집되었으며, 현재는 말라버린 고대 호수에서 일부 암석이 형성된 것으로 추정되었습니다. MIT 과학자를 포함한 Perseverance 과학 팀의 구성원은 탐사선의 이미지와 샘플의 화학적 분석을 연구하여 암석에 실제로 물의 흔적이 포함되어 있으며 분화구가 한때 물이 많고 거주 가능한 환경이었을 가능성이 있음을 확인했습니다.

분화구에 실제로 사람이 거주했는지 여부는 아직 알려지지 않았습니다. 연구팀은 적어도 탐사선의 측정치로는 생명체의 출발물질인 유기물의 존재를 확인할 수 없다는 사실을 발견했다. 그러나 암석의 미네랄 함량으로 판단할 때, 과학자들은 더 자세한 분석을 위해 암석을 지구로 반환하면 샘플이 고대 화성 생명체의 흔적을 찾을 수 있는 가장 좋은 기회라고 믿고 있습니다.

이번 연구의 주 저자이자 MIT 지구 대기 행성 과학부(EAPS) 지구생물학 교수인 탄자 보삭(Tanja Bosak)은 “이 암석들은 적어도 일시적으로 화성에 거주 가능한 환경이 존재한다는 것을 확인시켜 줍니다.”라고 말했습니다. "우리가 발견한 것은 실제로 많은 양의 물 활동이 있었다는 것입니다. 얼마나 오랫동안 우리는 알 수 없지만 확실히 이러한 큰 퇴적물 퇴적물을 생성할 만큼 충분히 오랫동안 지속되었습니다."

게다가, 수집된 샘플 중 일부는 원래 지구상에 생명체가 처음으로 나타나기 전인 35억년 전 고대 호수에 퇴적되었을 수도 있습니다.

"이것은 물에 의해 퇴적되었을 수 있는 가장 오래된 암석이며 우리가 손이나 탐사선 무기를 얹어 본 적이 있습니다."라고 공동 저자이자 MIT 지구 및 행성 과학 교수인 Robert R. Shrock 교수인 Benjamin Weiss는 말합니다. "그것은 매우 흥미롭습니다. 이는 이것이 화석과 생명의 흔적을 보존할 수 있는 가장 유망한 암석이라는 것을 의미하기 때문입니다."

이 연구의 MIT 공동 저자로는 박사후 연구원 Eva Scheller, 연구 과학자 Elias Mansbach 및 Perseverance 과학 팀의 구성원이 있습니다.

앞쪽에

새로운 암석 샘플은 탐사선의 부채꼴 캠페인(Fan Front Campaign)의 일환으로 2022년에 수집되었습니다. 이 탐사 단계에서는 Perseverance가 부채꼴 지역에 퇴적층 암석이 있는 제제로 분화구(Jezero Crater)의 서쪽 경사면을 횡단했습니다. 과학자들은 이 "부채전선"이 강과 함께 흘러 지금은 뼈가 마른 호수바닥에 침전된 퇴적물에 의해 생성된 고대 삼각주라고 의심합니다. 만약 화성에 생명체가 존재한다면, 과학자들은 그 생명체가 부채꼴 전면의 퇴적층에 보존될 수 있을 것이라고 믿습니다.

결국 Perseverance는 팬 전면을 따라 다양한 위치에서 7개의 샘플을 수집했습니다. 탐사선은 화성의 기반암을 뚫고 연필 크기의 코어를 추출하여 각 샘플을 얻었습니다. 그런 다음 이를 튜브에 밀봉하여 언젠가 회수하고 자세한 분석을 위해 지구로 반환했습니다.

코어를 추출하기 전에 탐사선은 7개 위치 각각에서 주변 퇴적물의 이미지를 촬영했습니다. 그런 다음 과학팀은 이미지 데이터를 처리하여 퇴적물의 평균 입자 크기와 광물 구성을 추정했습니다. 이 분석을 통해 수집된 7개의 샘플 모두 물의 흔적이 있을 가능성이 있는 것으로 나타났으며, 이는 처음에 물에 의해 퇴적되었음을 시사합니다.

특히 Bosak과 그녀의 동료들은 퇴적물에서 물 밖으로 침전되는 것으로 알려진 특정 미네랄의 증거를 발견했습니다.

"우리는 지구상의 산호초를 만드는 탄산염과 같은 많은 미네랄을 발견했습니다"라고 Bosak은 말합니다. "그리고 이는 미생물의 화석을 보존할 수 있는 정말 이상적인 물질입니다."

흥미롭게도 연구원들은 팬 전면 바닥에서 수집된 일부 샘플에서도 황산염을 확인했습니다. 황산염은 매우 염도가 높은 물에서 형성되는 광물입니다. 이는 한때 분화구에 물이 존재했다는 또 다른 신호입니다. 그러나 염도가 매우 높은 물이 "반드시 생명에 가장 좋은 것은 아닙니다"라고 Bosak은 지적합니다. 만약 분화구 전체가 매우 염도가 높은 물로 채워졌다면 어떤 형태의 생명체도 번성하기 어려울 것입니다. 그러나 호수 바닥만 짠물이었다면, 적어도 더 높은 염도의 층에서 살다가 결국 죽어 바닥으로 표류했을 생명의 흔적을 보존한다는 점에서는 이점이 될 수 있습니다.

"아무리 짠맛이 있어도 유기물이 존재한다면 그것은 소금에 절인 것과 같습니다"라고 Bosak은 말합니다. "염층에 떨어진 생명이 있었다면 아주 잘 보존되었을 텐데."

퍼지 지문

그러나 팀은 탐사선의 장비가 유기물을 확실하게 감지하지 못했다고 강조합니다. 유기물은 생명의 징후일 수 있지만, 생물과는 아무런 관련이 없는 특정 지질학적 과정에 의해 생성될 수도 있습니다. Perseverance의 전신인 Curiosity 탐사선은 화성의 게일 분화구 전체에서 유기물을 발견했는데, 과학자들은 이 유기물이 과거에 화성과 충돌한 소행성에서 나온 것일 수 있다고 의심합니다.

그리고 이전 캠페인에서 Perseverance는 Jezero Crater 바닥의 여러 위치에서 유기 분자로 보이는 것을 감지했습니다. 이러한 관찰은 자외선을 사용하여 화성 표면을 스캔하는 로버의 SHERLOC(라만 및 유기물 및 화학 발광을 이용한 거주 가능 환경 스캔) 장비로 촬영되었습니다. 유기물이 존재하면 블랙라이트 아래의 물질과 유사하게 빛을 낼 수 있습니다. 물질이 빛을 내는 파장은 존재하는 유기 분자 종류에 대한 일종의 지문 역할을 합니다.

Perseverance의 이전 분화구 바닥 탐사에서 SHERLOC은 지역 전체에 걸쳐 유기 분자의 흔적을 포착한 것으로 나타났으며 나중에 팬 전면을 따라 일부 위치에서 발견되었습니다. 그러나 MIT의 Eva Scheller가 주도한 신중한 분석에 따르면 관찰된 특정 파장은 유기물의 징후일 수 있지만 유기물과 아무 관련이 없는 물질의 징후일 수도 있다는 사실이 밝혀졌습니다.

Scheller는 "광물에 포함된 세륨 금속이 실제로 유기물과 매우 유사한 신호를 생성한다는 것이 밝혀졌습니다."라고 말했습니다. "조사 결과, 잠재적인 유기 신호는 항상 일부 세륨을 함유하고 있는 인산염 광물과 강한 상관관계가 있었습니다."

Scheller의 연구는 탐사선의 측정값이 유기물로 명확하게 해석될 수 없음을 보여줍니다.

"이것은 나쁜 소식이 아닙니다"라고 Bosak은 말했습니다. "유기물이 그다지 풍부하지 않다는 것을 알려줄 뿐입니다. 유기물이 존재할 가능성은 여전히 ​​있습니다. 탐사선의 탐지 한계 바로 아래에 있습니다."

수집된 샘플이 마침내 지구로 다시 보내지면 실험실 장비는 내부에 있을 수 있는 유기물을 감지할 수 있을 만큼 충분한 감도를 갖게 될 것이라고 Bosak은 말합니다.

"지구상에서 나노미터 규모의 해상도를 가진 현미경과 한 대의 탐사선에 탑재할 수 없는 다양한 종류의 장비를 갖추게 되면 실제로 생명체를 찾으려고 시도할 수 있습니다."라고 그녀는 말합니다.

이 작업은 NASA의 일부 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240814124510.htm