외계인이 정말 있을까? - 진정한 우리를 탐색하기 위한 여정의 시작-

 

지각, 생명체, 대기, 수권을 구성하는 물질들의 비율

지각을 구성하는 물질은 산소와 규소로 이루어진 규산염 광물이 대다수를 이루고 있고, 생명체는  탄소를 공유하는 탄소 화합물과 물이 주를 이룹니다. 대기에는 질소와 산소가 주를 이루고 수권은 풍부한 물이 주를 이룹니다. 곧 지구엔 탄소와 산소 그리고 물이 풍부하다는 결론을 얻을 수 있습니다. 어쩌면 지구에 탄소와 물이 흔했기 때문에 우리 생명체가 탄소와 물로 구성될 수밖에 없었는지도 모릅니다. 

물과 탄소

여러 분자들로 하여금 유기화학작용이 가능할 수 있는 용매 역할을 하고 생각보다 넓은 온도 범위에서 액체로 존재할 수 있는 물, 공유할 수 있는 최외각 전자가 네개로 가장 많았던 탄소가 여러 원자들과 결합하기가 용이했기 때문에 우리 생명은 복잡한 탄소화합덩어리가 될 수 있던 것이었습니다. 이 모든 것이 태초에 지구하는 행성에 탄소와 물이 그득했기 때문에 우리가 탄소와 물로 이루어질 수밖에 없는 필연아니었을까요? 그렇다면 탄소와 물이 풍부하지 않고 다른 원자, 분자들로 풍부한 외계 행성에 있는 생명체들은 구성 물질이 지구의 생명체들과는 다를 것이라는 추측을 할 수 있을겁니다.

화성과 지구상?외계인

여러분. 외계인이 정말 있을까요? 옛날엔 허무맹랑한 소리말라는 일축을 가하는 사람들이 대다수였지만, 시대가 흐르고 과학이 고도로 발전하고 있는 요즘에는 외계인이 있다는 아니 있을 수밖에 없다는 의견에 힘이 쏠리고 있는 추세입니다. 이 넓고 넓은 우주에 티끌만한 먼지만도 못한 태양계내의 아주 쬐끔한 지구에만이 생명체가 존재한다는 것만큼이나 우주적인 낭비이고, 그 전지전능한 신이 그런 우주적인 낭비를 감수하고 지구에만 생명을 만들었다? 신을 모독하는 것이나 마찬가지죠.. 그런 거대한 공간적인 측면의 낭비를 최소화하기 위해 생명체가 우주 어딘가에 있어야 한다는 막연한 주장을 하려는 것은 아니고, 조금 더 구체적으로 왜 우주에는 생명체가 있을 수밖에 없는가를 다뤄보고자 합니다.

목성의 내부구조와 목성의 대적반

그나마 우리와 가까운 목성을 예로 들어볼까요? 목성은 태양계의 외행성으로써 굉장히 빠른 속도로 자전하는 기체로 이루어진 행성입니다. 목성의 대부분은 대기가 불안정하기 때문에 기체 방전 현상이 잘 일어납니다. 대적반과 같은 구조는 목성이 빠른 속도로 자전하기 때문에 거기에 따른 힘으로 대기가 회전한다는 것을 방증하는 실제이죠. 그만큼 목성의 대기는 불안정합니다. 우리 지구도 태초에는 목성과 같이 대기가 불안정한 상태였습니다. 원시 대기는 수소를 포함한 여러 원자와 분자들로 이루어져 있었죠. 지금보다 왕성하게 활동했던 태양은 강한 자외선 복사를 지구에게 쏴 보냈고, 원시대기로 둘러싸여있던 지구에서는 대기 방전 현상이 아주 잦았습니다. 

대표적인 대기 방전 현상 ; 번개  그리고 모의 실험

과학자들은 원시 대기와 비슷한 구성을 갖는 기체 조성을 모의하여 그 기체 덩어리에 전기 방전을 일으키는 실험을 합니다. 지금의 목성 대기에서 일어나는 것과 태초 원시 지구에서 일어났을 현상을 재현하는 것이지요. 10분 동안 기체 덩어리에 전기를 가하니 투명했었던 용기가 점점 불투명해지기 시작하더니 갈색의 끈끈한 물질 우리가 '타르'라고 말하는 유기 분자가 생성이 된 것을 확인합니다. 탄소화합물로 구성되어 있는 유기 분자가 전기 방전에 의한 해리 과정으로 생성되는 것을 실험으로 확인한 것입니다. 단 '10분'동안의 전기 방전으로 유기 분자가 만들어진다면 억겁의 우주 시간동안 얼마나 많은 유기 분자가 만들어졌겠습니까.

성간 물질 ; 성운

우주를 부유하는 성간 물질에는 이러한 유기 분자가 엄청나게 많다고 합니다. 넓디 넓은 우주의 모든 곳에는 생명이 싹을 틔울 수 있는 재료 물질이 넘쳐나는 것이지요.  

 

정리하면 태초의 원시 대기를 구성하는 수소를 포함한 여러 원자 및 분자들은 강렬한 태양의 자외선 복사와 전기 방전 현상으로 해리되어 다시 재결합하는 과정을 거쳐 여러 유기 물질로 재탄생하였고 이런 유기 물질은 생명을 구성하는 기본 재료로 작용했다는 것입니다. 그리고 이런 자연 현상은 별 근처에서 발생하는 자연적인 현상이고, 실제로 성간 물질을 구성하는 대다수의 유기물질은 성간 어딘가에 있는 별 주위를 도는 행성에 생명이 있지 않을까 예측할 수 있는 토대가 되는 것입니다. 

DNA의 이중나선 구조

이렇게 발생한 유기 분자들은 여러 조합을 통해 아주 우연한 결과로 DNA의 재료인 핵산을 만들게 됩니다. 우연한 결과로 자기를 복제할 수 있는 근간을 마련한 것입니다.  DNA는 10억 개의 뉴클레오타이드로 구성된 사다리 구조인데 이 조합의 개수는 어마어마하다고 합니다. 우주 전체에 있는 전자와 양성자의 수를 합친 것보다 많다고 합니다. 그 수많은 조합중에서 생명적으로 의미가 있는 단백질을 만드는 핵산은 극소수라고 합니다. 대부분은 생명적으로 의미가 없다는 말이겠지요?

그리고 핵산의 다양한 조합중 지금까지 살아온 어느 누구도 구현하지 못한 조합들도 엄청나게 많다는 것은 우리 생명이 어마어마한 잠재력을 가지고 있다는 것을 방증하는 것이겠습니다.

 

간단한 호기심으로 시작한 '외계인이 있을까?'란 질문은 우리가 있을 수 있었던 근본적인 이유에 대해 통찰할 수 있게 하였고, 

우리는 도대체 누구인가? 란 근원적인 질문을 할 수 있게 합니다. 그 사소하고도 원대한 인간의 호기심이 과학을 발전하게 하는 원동력인셈입니다.