지구 밖의 생명체를 찾는 과정에서 지구 생명체와 일반적으로 연관된 전통적인 녹색은 가장 신뢰할 수 있는 신호가 아닐 수 있습니다. 다른 별의 궤도를 도는 지구와 같은 행성은 눈에 보이지 않는 적외선을 이용해 광합성을 하는 박테리아로 덮여 있을 가능성이 높습니다.

코넬 대학교 과학자들은 새로운 연구에서 지구에 존재하는 많은 박테리아가 보라색 색소를 포함하고 있으며, 이들이 지배하는 보라색 세계는 차세대 지상 및 우주 기반 망원경으로 감지할 수 있는 독특한 ‘빛 발자국’을 생성할 것이라고 보고했습니다.

“보라색 박테리아는 광범위한 조건에서 번성할 수 있어 다양한 세계를 지배할 수 있는 생명체 중 가장 유력한 경쟁자 중 하나입니다.”라고 칼 세이건 연구소(CSI)의 박사후 연구원이며 “보라색은 새로운 녹색: 지구와 같은 보라색 세계의 생물 색소와 스펙트럼”의 제1저자인 리지아 폰세카 코엘류(Lígia Fonseca Coelho)가 말했습니다.

“우리는 매일 우리 주변에서 마주치는 것과 똑같지 않은 생명체를 망원경이 놓치지 않도록 생명체의 흔적 데이터베이스를 만들어야 합니다.”라고 공동 저자이자 CSI 소장 겸 천문학 부교수인 리사 칼테네거는 덧붙였습니다.

Lígia Fonseca Coelho, 칼 세이건 연구소(CSI) 박사후 연구원. 크레딧: Ryan Young / 코넬 대학교

모델링 및 탐지에 대한 전망

여러 분야의 과학자들로 구성된 이 팀은 지구상의 생명체를 지침으로 삼아 외계행성반사광선 등 자연 환경에서 다양한 유기체와 광물이 나타내는 색상과 화학적 특징을 분류합니다.

보라색 박테리아로 통칭되는 박테리아는 실제로 토마토와 당근을 빨간색으로 만드는 색소와 관련된 색소로 인해 노란색, 주황색, 갈색, 빨간색 등 다양한 색을 띠고 있습니다. 보라색 박테리아는 적외선을 흡수하고 산소를 생성하지 않는 엽록소 형태를 사용하는 단순한 광합성 시스템을 사용하여 에너지가 낮은 적색 또는 적외선으로 번성합니다. 연구진은 식물과 같은 광합성이 출현하기 전 초기 지구에서 흔했을 것이며, 우리 은하에서 가장 흔한 유형인 차가운 적색왜성을 둘러싼 행성에 특히 적합할 수 있다고 말했습니다.

과학자들은 지구상의 생명체를 지침으로 삼아 다양한 유기체와 광물이 외계 행성의 반사광에 나타날 수 있는 색상과 화학적 특징을 분류하고 있습니다. 크레딧: Ryan Young / 코넬 대학교

“그들은 이미 이곳의 특정 틈새에서 번성하고 있습니다.”라고 코엘료는 말합니다. “녹색 식물, 조류 및 박테리아와 경쟁하지 않는다면 붉은 태양이 광합성에 가장 유리한 조건을 제공할 수 있다고 상상해 보세요.”

연구진은 보라색 박테리아의 생체 색소와 빛 지문을 측정한 후 다양한 조건과 구름 덮개를 가진 지구와 유사한 행성 모델을 만들었습니다. 코엘료는 다양한 시뮬레이션 환경에서 습식 및 건식 보라색 박테리아 모두 강렬한 색상의 바이오 시그니처를 생성했다고 말했습니다.

“보라색 박테리아가 얼어붙은 지구 표면, 바다 세계, 눈덩이 지구 또는 더 차가운 별을 도는 현대 지구에서 번성한다면 우리는 이제 이를 검색할 수 있는 도구를 갖게 되었습니다.”라고 코엘료는 말합니다.

다른 태양계에서 “옅은 보라색 점”이 발견되면 CSI가 분류한 유색 광물과 같은 다른 색의 원천을 배제하기 위해 행성에 대한 집중적인 관측이 시작될 것입니다. 곧 출간될 ‘외계 행성: 우주에서 행성 사냥의 새로운 과학’의 저자 칼테네거는 현재 기술로는 생명체 탐지가 너무 어려워 단세포 생물이라도 같은 곳에서 발견된다면 우주에 생명체가 널리 퍼져 있을 것이라고 말했습니다. 이는 우주에 우리만 존재하는가라는 오래된 질문에 대한 우리의 생각을 혁신적으로 바꿔놓을 것입니다.

칼테네거는 “우리는 우리 주변의 매혹적인 세계에 눈을 뜨고 있을 뿐입니다.”라고 말합니다. “보라색 박테리아는 다양한 조건에서 생존하고 번성할 수 있기 때문에 다양한 세계에서 보라색이 새로운 녹색이 될 수 있다고 쉽게 상상할 수 있습니다.”

이 연구는 풀브라이트 슈만(Fulbright Schuman) 보조금, 브린슨(Brinson) 재단 및 미국립과학재단의 지원을 받았습니다.

출처 : issues.fr