목성의 위성 유로파. 1990년대 후반 미국 항공우주국(NASA)의 갈릴레오 탐사선이 촬영한 유로파 사진을 종합해 만들었다. NASA 제공


목성의 위성 유로파가 생명체 서식에 적합한 환경인지를 두고 과학계 논의가 활발하다. 유로파는 얼음 지각 아래 바다가 존재해 생명체가 있을 가능성이 기대되는 천체다.
폴 번 미국 워싱턴대 지구환경행성과학과 교수팀은 유로파에서 지각 활동이 일어날 가능성이 매우 낮다는 분석 결과를 내놨다. 지각 활동이 없으면 생명 활동을 유지하는 메커니즘에도 한계가 있을 것이라는 해석이다. 연구결과는 6일(현지 체리마스터pc용다운로드 시간) 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 공개됐다.
과학자들은 과거 지구에서 바다를 중심으로 생명체가 발전했다는 연구결과를 바탕으로 태양계 천체들의 생명체 존재 가능성을 탐구한다. 
지구 심해에서는 지각 활동이 열수구를 만들고 열수구에서 뜨거운 물이 암석과 반응해 생명체가 쓸 수 있는 화학적 에너지를 공급한다. 기존 바다이야기게임장 모델은 유로파 바다에서도 같은 방식으로 생명 활동이 유지될 수 있다고 본다. 지각 활동이 없으면 에너지원이 생성되기 어렵다는 뜻이기도 하다.



NASA 유로파 클리퍼 탐사선의 콘셉트 일러스트. NASA/JPL-Caltech 제공


황금성슬롯 연구팀은 유로파 바다에서 지각 활동이 일어나는지 평가하기 위해 광범위한 모델링 작업을 진행했다. 유로파가 목성을 공전하며 받는 중력으로 인한 조석력, 유로파 내부의 맨틀 대류 등이 고려됐다. 분석된 메커니즘은 모두 지각의 이동을 유발할 가능성이 낮은 것으로 평가됐다. 연구팀은 지각 활동이 매우 제한적으로 일어날 것으로 해석했다.
오션파라다이스사이트연구팀은 "유로파 해저에서 생명체 서식 조건을 유지하는 메커니즘은 지각 활동과 무관해야 할 것"이라고 밝혔다.
지난달 미국 지구물리학회에서 응옥 투안 트루옹 미국 항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터 연구원은 유로파의 암석에서 바다로 방출된 방사성 원소의 붕괴열이 바닷속 생명체 유지에 충분한 에너지를 공급할 수 있다는 연구결과 모바일바다이야기하는법 를 발표했다.



NASA의 탐사선 카시니 하위헌스 호가 찍은 엔셀라두스의 표면. NASA/ESA 제공


2024년 미국 지구물리학회에서는 유로파의 얼음층 두께가 예상보다 훨씬 두꺼운 35km에 달한다는 연구결과가 나왔다. 유로파 내부에서 발생하는 열이 예상보다 적어 유로파 바다의 에너지가 생명체를 유지하기에는 부족할 수 있다는 분석이다.
유로파를 둘러싼 다양한 가설은 탐사선 '유로파 클리퍼'를 통해 직접 검증될 전망이다. 2024년 10월 미국에서 발사된 클리퍼는 2031년 유로파를 근접 비행하며 관측에 나선다.
유로파 외에 토성의 위성인 엔셀라두스에서도 물을 분출하는 간헐천이 관측돼 주목받고 있다. 2023년에는 엔셀라두스의 바다에 유기화합물과 인(P) 등 생명체에 필요한 핵심 구성요소가 모두 존재한다는 연구 결과가 나왔다. 유럽우주국(ESA)은 2040년 엔셀라두스 착륙을 목표로 로봇 탐사선 계획을 추진 중이다.
<참고 자료> - doi.org/10.1038/s41467-025-67151-3



2024년 유럽우주국(ESA)이 발표한 토성 위성 엔셀라두스 탐사 계획 개요. ESA 제공


[이병구 기자 2bottle9@donga.com]