NASA 탐사선, 화성서 역대급 농도 니켈 발견

고대 생명체 ‘바이오시그니처’ 가능성 제기

NASA 화성 탐사 로버 퍼서비어런스(Perseverance)가 예제로 크레이터로 흘러드는 고대 강 수로인 ‘네레트바 발리스(Neretva Vallis)’에서 놀라운 수준의 니켈 농도를 발견했다.

최근 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 발표된 연구에 따르면, 이번에 감지된 니켈은 단순한 광물 침전물을 넘어 화성 고대 생명체의 흔적일 가능성이 있는 것으로 나타났다.

니켈은 인간에게는 주요 성분이 아니지만, 지구상의 미생물 대사 과정에서는 필수적인 원소다. 특히 이산화탄소를 고정하는 고대 에너지 대사인 ‘우드-융달(Wood-Ljungdahl) 경로’나 유기물을 분해하는 황산염 환원 박테리아의 효소 작용에 핵심적인 역할을 한다. 일반적으로 행성의 니켈은 대부분 핵에 집중되어 있어 지표면 근처에서 높은 농도로 발견되는 것은 매우 이례적인 현상으로 간주된다.

퍼서비어런스의 레이저 분석 장비(LIBS)를 통해 126개의 암석 표적을 조사한 결과, 일부 암석에서는 역대 화성 탐사 사상 최고치인 1.1wt.%의 니켈 농도가 측정되었다. 연구팀은 특히 이 니켈이 철이 풍부한 광물이나 황산마그네슘 맥(vein)에서 발견되었다는 점에 주목하고 있다. 이러한 화학적 조성과 암석의 질감은 지구에서 생명체가 처음 등장했던 시기의 고대 암석과 매우 유사하기 때문이다.

연구를 주도한 저자들은 네레트바 발리스의 철-황화물이 지구의 퇴적암에서처럼 미생물의 황산염 환원 작용에 의해 형성되었을 가능성을 제기했다. 물론 고온의 열화학적 반응으로 인한 형성 가능성도 존재하지만, 해당 지역의 점토 광물들은 저온 공정을 거쳤음을 시사하고 있어 생물학적 기설에 무게가 실리고 있다. 특히 이 지역에서는 이전에도 유기물이 발견된 바 있어, 유기물과 니켈의 공존은 과거 화성에서 유기 기반의 산화환원 반응이 일어났음을 암시하는 흥미로운 단서가 된다.

다만 연구팀은 니켈의 기원이 운석 충돌 후 물에 의한 재분배나 초고철질암의 강력한 화학적 풍화 등 비생물학적 과정에 의한 것일 가능성도 열어두고 있다. 현재 퍼서비어런스의 장비만으로는 생물학적 연관성을 확정 짓기 위한 정밀 등위소 분석이 어렵기 때문이다. 연구진은 향후 ‘화성 샘플 귀환(Mars Sample Return)’ 임무를 통해 해당 암석이 지구로 운송되면, 정밀 분석을 통해 화성 생명체 존재 여부와 니켈 농축의 정확한 원인을 규명할 수 있을 것으로 기대하고 있다.