여러분은 외계 생명체라고 하면 어떤 이미지가 가장 먼저 떠오르시나요? 👽 보통은 붉은 모래바람이 부는 화성을 생각하거나, 영화 속에 자주 등장하는 초록색 꼬마 외계인을 상상하실 텐데요. 하지만 전 세계 천문학자들과 우주 생물학자들이 지금 가장 주목하고 있는, 어쩌면 화성보다 생명체가 살고 있을 확률이 훨씬 더 높은 곳은 따로 있습니다.
바로 태양계의 큰형님, 목성의 4대 위성 중 하나인 유로파(Europa)입니다. 🌕❄️ 겉보기에는 그저 꽁꽁 얼어붙은 얼음 공처럼 생겼지만, 최근 연구 결과 그 두꺼운 얼음 껍질 아래에 지구의 모든 바닷물을 합친 것보다 더 거대한 양의 짠물 바다가 출렁이고 있다는 사실이 밝혀졌습니다.
태양 빛도 닿지 않는 저 차가운 얼음 감옥 아래에 바다가 있다니, 그리고 그 깊고 어두운 물속에 우리가 모르는 생명체가 헤엄치고 있을지도 모른다니! 상상만 해도 가슴 뛰지 않나요? 오늘 저와 함께 잠수함에 탑승하듯, 유로파의 깊은 바닷속 비밀을 탐험해 보겠습니다. 🌊🛳️
태양계에서 가장 미스터리한 얼음 공
유로파는 달보다 약간 작은 크기의 위성입니다. 망원경으로 보면 표면이 아주 매끈하고 밝게 빛나는데, 이는 표면 전체가 두꺼운 얼음으로 덮여 있기 때문입니다. 그런데 자세히 들여다보면 표면에 마치 칼로 그은 듯한 갈색 줄무늬들이 복잡하게 얽혀 있는 것을 볼 수 있습니다.
과학자들은 이 줄무늬가 유로파의 얼음 지각이 깨졌다가 다시 얼어붙은 흔적이라고 분석했습니다. 즉, 아래쪽에 무언가 유동적인 액체가 있어서 얼음 껍질을 계속 움직이게 하고 있다는 강력한 증거였죠.
하지만 여기서 의문이 생깁니다. 유로파는 태양에서 너무 멀리 떨어져 있어서 표면 온도가 영하 170도에 달하는 극한의 추운 곳입니다. 상식적으로는 모든 물이 꽁꽁 얼어서 돌덩이처럼 단단해야 정상인데, 어떻게 얼음 아래에 액체 상태의 바다가 존재할 수 있을까요? 🤔
얼음을 녹인 범인은 목성의 중력 (조석 가열)
유로파의 바다를 유지하는 열쇠는 바로 거대 행성 목성의 엄청난 중력에 있습니다. 🪐💪 유로파가 목성 주위를 돌 때, 목성의 강력한 중력이 유로파를 꽉 잡아당겼다가 놓기를 반복합니다. 이때 유로파는 마치 찰흙 반죽이나 고무공처럼 찌그러졌다 펴졌다를 반복하게 되는데요.
추운 겨울날 손이 시릴 때 핫팩을 계속 주무르면 따뜻해지는 것처럼, 유로파 내부에서도 쉼 없이 일어나는 마찰 때문에 엄청난 열이 발생합니다. 이것을 조석 가열(Tidal Heating)이라고 부릅니다.
이 내부의 열기가 얼음층의 아래쪽을 녹여서 거대한 지하 바다를 만들었고, 이 바다가 수십억 년 동안 얼지 않고 유지될 수 있었던 것입니다. 과학자들은 유로파의 바다 깊이가 무려 100km에 달할 것으로 추정하고 있습니다. 지구에서 가장 깊은 마리아나 해구가 고작 11km인 것과 비교하면 상상을 초월하는 깊이의 바다인 셈이죠. 🌡️💧
햇빛이 없어도 생명은 산다 (심해 열수구)
물이 있다고 해서 무조건 생명체가 사는 건 아닙니다. 생명체가 살아가려면 에너지원이 필요한데, 유로파의 바다는 두꺼운 얼음에 막혀 있어 햇빛이 한 줌도 들어오지 않는 칠흑 같은 어둠 속입니다. 광합성을 할 수 없는데 어떻게 생명체가 살 수 있을까요?
과학자들은 그 해답을 지구의 심해에서 찾았습니다. 지구의 깊은 바닷속, 햇빛이 전혀 닿지 않는 곳에 심해 열수구라는 곳이 있습니다. 마그마에 데워진 뜨거운 물과 미네랄이 굴뚝처럼 뿜어져 나오는 곳이죠. 놀랍게도 이곳에는 햇빛 대신 열수구에서 나오는 화학 물질을 에너지원으로 삼아 살아가는 박테리아, 조개, 새우, 관벌레 같은 생명체들이 독자적인 생태계를 이루며 바글바글 살고 있습니다. 🌋🦐
유로파의 바다 바닥에도 화산 활동이 활발할 것으로 예상되기에, 지구와 똑같은 열수구가 존재할 가능성이 매우 높습니다. 그렇다면 그곳에도 지구의 심해 생물처럼 화학 합성을 하는 미생물이나, 어쩌면 우리가 상상하지 못한 형태의 지적 생명체가 살고 있을지도 모릅니다. SF 영화 유로파 리포트에서는 이곳에 거대한 오징어 모양의 외계인이 사는 것으로 묘사되기도 했죠. 🦑🎥
인류, 드디어 유로파로 떠나다 (유로파 클리퍼)
이 모든 추측을 확인하기 위해 NASA는 인류 역사상 가장 야심 찬 탐사선 중 하나인 유로파 클리퍼(Europa Clipper)를 준비했습니다. 🚀 2024년 10월에 발사될(혹은 이미 발사된) 이 탐사선은 오랜 비행 끝에 2030년경 목성 궤도에 도착할 예정입니다.
유로파 클리퍼는 유로파 착륙을 시도하지는 않지만, 유로파 주변을 수십 번 근접 비행하면서 얼음 투과 레이더로 얼음의 두께를 측정하고, 표면의 갈라진 틈새로 뿜어져 나오는 물기둥(수증기)을 직접 채취해서 분석할 계획입니다. 이 물기둥 속에 유기 화합물이나 생명체의 흔적이 섞여 있다면, 그것은 인류 역사상 가장 위대한 발견이 될 것입니다.
우리는 우주에서 외로움을 덜 수 있을까?
만약 유로파에서 아주 작은 박테리아 하나라도 발견된다면, 그것이 갖는 의미는 실로 엄청납니다. 생명 탄생이 지구에서만 일어난 기적 같은 우연이 아니라, 조건만 맞으면 우주 어디서든 일어날 수 있는 보편적인 현상이라는 것을 증명하는 것이니까요. 즉, 이 넓은 우주에 우리만 있는 게 아니라는 확신을 갖게 되는 것입니다.
차가운 얼음 껍질 아래, 뜨거운 심장을 품고 있는 유로파. 과연 그곳에는 누가 살고 있을까요? 우리가 보낸 탐사선이 그들에게 닿는 날, 인류의 세계관은 또 한 번 거대하게 확장될 것입니다.
다음 시간에는 밤하늘에서 가장 핫한 이슈, 언제 터져도 이상하지 않다는 붉은 별 [오리온자리의 붉은 별 베텔게우스, 곧 터질까?]에 대해 초신성 폭발 직전의 긴박하고도 화려한 이야기를 들려드리겠습니다. 지구에서 볼 수 있는 우주 최대의 불꽃놀이, 기대해 주세요! ✨🔭💥