화성 지하에 숨겨진 또 하나의 강 삼각주

보이는 것 아래, 더 오래된 세계가 있다

지금으로부터 46억 년 전, 화성에는 강이 흘렀다. 그 강이 호수로 쏟아지던 자리에 삼각주가 쌓였고, 수십억 년의 세월이 지나 그 위로 또 다른 퇴적층이 덮였다. 2021년 NASA의 퍼서비어런스 로버가 착륙한 제제로 크레이터의 서쪽 삼각주는 그 '두 번째 층'이었다. 과학자들이 지금껏 집중했던 바로 그곳. 그런데 그 아래에, 더 오래된 첫 번째 층이 숨어 있었다.

퍼서비어런스에 탑재된 지하 탐사 레이더 RIMFAX(Radar Imager for Mars Subsurface Experiment)가 지표면 수십 미터 아래에서 또 하나의 고대 강 삼각주로 추정되는 지층을 포착했다. 로버가 10센티미터 이동할 때마다 레이더파를 발사해 지층 경계에서 반사되는 신호를 수집하는 방식으로, 화성 지각의 단면을 마치 초음파 사진처럼 그려낸 것이다. 이 연구를 이끈 UCLA 천체생물학자 에밀리 카르다렐리는 말했다. "깊이에서 생명체 흔적을 찾기에 유망한 장소라고 생각한다. 미생물 생명체가 그런 환경에서 발달했을 가능성이 있다."

왜 '더 오래된 삼각주'가 중요한가

삼각주는 생명체 탐색에 있어 특별한 의미를 가진다. 강이 호수로 흘러드는 지점에는 유기물이 농축되고, 퇴적물이 빠르게 쌓이면서 미생물의 흔적이 보존될 가능성이 높다. 지구에서도 고대 삼각주 퇴적층에서 수십억 년 된 미화석이 발견된 사례가 있다.

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기존에 퍼서비어런스가 탐사해온 서쪽 삼각주는 이미 과학적으로 풍부한 성과를 냈다. 유기분자 흔적이 담긴 암석 샘플을 채취했고, 이 샘플들은 미래의 화성 샘플 귀환 임무를 통해 지구로 돌아올 예정이다. 그런데 이번에 발견된 더 깊은 삼각주는 시간적으로 더 앞선 시대의 것이다. 화성이 지금보다 따뜻하고 습했던 시기, 생명체가 존재했다면 그 흔적이 더 잘 보존되어 있을 수 있는 층이다.

다만 한계도 분명하다. RIMFAX는 레이더로 지층 구조를 파악할 뿐, 그 안에 무엇이 있는지 직접 확인하지는 못한다. 실제로 시추하거나 샘플을 채취하지 않는 한, '유망한 장소'는 어디까지나 가설이다. 그리고 현재의 퍼서비어런스는 지하 수십 미터를 직접 뚫을 능력이 없다.

탐사의 속도와 인류의 조급함

퍼서비어런스가 착륙한 지 5년이 지났다. 그동안 로버는 화성 표면을 누비며 수십 개의 암석 샘플을 채취했고, 지층 구조에 대한 이해를 크게 넓혔다. 그러나 이 샘플들이 지구로 돌아오는 시점은 빨라도 2030년대 초로 예상된다. NASA와 ESA가 공동으로 추진 중인 화성 샘플 귀환(MSR) 임무는 예산 문제와 기술적 복잡성으로 일정이 계속 밀리고 있다.

한국은 이 흐름과 무관하지 않다. 한국항공우주연구원(KARI)은 2045년을 목표로 화성 탐사 계획을 수립 중이다. 달 궤도선 다누리의 성공 이후 심우주 탐사 역량을 키워가는 한국에게, 이번 발견은 단순한 과학 뉴스가 아니다. 어디를 탐사할 것인가, 무엇을 찾을 것인가에 대한 전략적 판단에 영향을 줄 수 있는 데이터다.

우주 탐사 산업의 민간 참여도 변수다. 스페이스X는 2030년대 유인 화성 탐사를 목표로 하고 있다. 인간이 직접 화성에 간다면, 지하 수십 미터 탐사는 훨씬 현실적인 이야기가 된다. 로버가 레이더로 그려낸 단면도는, 언젠가 인간이 삽을 꽂을 지점을 미리 표시해두는 지도가 될 수도 있다.