금성(Venus) 구름을 통과하는 햇빛이 구름 층에서 지구와 같은 광합성을 지원할 수 있으며 화학적 조건이 잠재적으로 미생물의 성장에 기여할 수 있음이 새로운 데이터 분석에서 밝혀졌다.
California State Polytechnic University 생화학 교수인 Rakesh Mogul은 이번 주 Astrobiology의 2021년 10월 특별호에 온라인으로 게재된 Potential for Phototrophy in Venus’ Clouds 연구의 주 저자로, 미생물 생존에 대한 금성 구름의 가능한 적합성과 한계를 다뤘다.
Michael Pasillas(’21, MS)를 포함한 Mogul과 그의 팀에 따르면, 광합성은 지구 표면과 유사한 태양 에너지를 받는 중간 및 하부 구름과 함께 금성 구름에서 24시간 발생할 수 있다. 지구에서와 마찬가지로 금성 구름에 있는 가상의 광영양체는 낮 동안 태양 에너지에 접근할 수 있다.
흥미롭게도 연구팀은 표면과 대기에서 발생하는 열 또는 적외선 에너지로 인해 광합성이 밤에도 계속될 수 있음을 발견했다. 이 서식지에서는 구름 위와 아래에서 빛 에너지를 이용할 수 있으며, 이는 광합성 미생물이 구름 층을 가로질러 다양화할 수 있는 충분한 기회를 제공할 수 있다. 금성 구름의 태양 복사와 열 복사는 모두 지구에서 발견되는 광합성 색소에 의해 흡수될 수 있는 빛의 파장을 가지고 있다.
이 연구는 또한 햇빛이 금성 대기를 통과한 후 산란 및 흡수되며, 생명에 해로운 자외선(UV)의 대부분을 제거하여 지구의 오존층과 같은 이점을 제공한다는 것을 발견했다.
이 연구의 공동 저자인 이연주는 복사 전달 모델을 사용하여 금성 위의 중층 및 하위 구름층이 훨씬 더 적은 UV를 받고 UV-A에서 플럭스가 80-90% 더 적다는 것을 보여주었다. 지구 표면은 UV의 가장 유해한 구성 요소를 나타내는 UV-B 및 UV-C의 방사선이 본질적으로 고갈된다.
금성의 열 에너지를 통한 야간 광합성 잠재력을 측정하기 위해 Mogul과 그의 팀은 금성의 뜨거운 대기와 표면에서 상승하는 광자 플럭스를 지구의 저조도 광영양성 서식지인 East Pacific Rise의 열수 분출구 내에서 측정된 광자 플럭스와 비교했다. 지열 방출이 2400미터 깊이에서 광영양증을 지원하는 것으로 보고된 곳과 태양열 에너지 광영양제가 120미터 깊이에서 발견되는 흑해다. 이러한 비교는 금성 대기와 표면의 광자 플럭스가 지구의 이러한 저조도 광영양 환경에서 측정된 플럭스를 초과한다는 것을 보였다.
Hallsworth et al.의 최근 보고서에서 2021년에 금성 구름이 너무 건조하여 육상 생물을 부양할 수 없다고 결론지은 Mogul과 그의 팀은 금성 구름의 화학적 조건이 중황산암모늄과 같은 중화된 형태의 황산으로 부분적으로 구성될 수 있음을 발견했다. 이러한 화학적 조건은 Hallsworth의 계산과 비교할 때 극적으로 더 높은 수분 활성과 금성에 대한 현재 모델과 비교할 때 훨씬 더 낮은 산성도를 나타낸다.
Mogul은 “우리의 연구는 금성 구름에 있는 미생물에 의한 광영양 및/또는 화학영양의 가능성에 대한 실질적인 지원을 제공한다. 산도와 수분 활성도는 잠재적으로 지구에서 미생물이 성장하기에 허용 가능한 범위 내에 속하지만, UV가 제한된 지속적인 조명은 금성 구름이 생명체가 살기에 적합할 수 있음을 시사한다. 우리는 금성 구름이 거주 가능성에 대한 훌륭한 목표가 될 것이라고 믿는다. 또는 현재 화성과 유로파를 위해 계획된 것과 같은 생명 탐지 임무가 있다”고 말했다.
David is the Editor of The Science Monitor. Drawing on extensive experience as the former Public Affairs officer for the Republic of Korea (ROK) Navy, he provide in-depth analysis at the intersection of science, technology, global security, geopolitics, and maritime strategy.
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