화성에 석유가 있나요? Avi Loeb 가설은 물의 역사를 통해 힘을 얻습니다.

지질학적 증거에 따르면 화성은 수십억 년 전에 석유가 형성되기에 적합한 조건을 갖추고 있었으며 화성에 탄화수소가 존재할 가능성에 대한 의문이 제기되었습니다. 연구자들은 고대 화성의 바다에서 번성했을지도 모르는 미생물이 시생대에 지구에서 발생한 것처럼 화석 연료로 변한 잔해를 남겼는지 분석하고 있습니다.

육상 석유를 생성하는 과정과 화성의 역사적 조건을 비교하면 태양계 생명체의 기원에 대한 더 깊은 조사의 길이 열립니다. 지질학자들은 화성이 30억년 전에 표면에 액체 상태의 물을 유지하여 단세포 유기체가 거주할 수 있는 환경을 조성했다는 증거를 문서화했습니다.

지구상의 석유 형성과 시생 증거

육상기름은 주로 원시 해양 바닥에 축적된 고대 해양 미생물인 플랑크톤, 조류 및 박테리아의 잔해에서 유래되었습니다. 이 유기체는 퇴적층 아래에 ​​묻혀 있었고 수백만 년에 걸쳐 극심한 열과 압력을 통해 탄화수소로 변했습니다. 알려진 대부분의 퇴적물은 6600만년에서 2억5200만년 전 사이의 중생대 시대로 거슬러 올라갑니다.

웨스턴오스트레일리아 대학의 지질학자 비르거 라스무센(Birger Rasmussen)이 주도한 연구에서 훨씬 더 오래된 석유가 밝혀졌습니다. 1998년에 그의 팀은 호주 필바라(Pilbara) 지역의 30억년 이상 된 암석에서 광물 입자에 보존된 미세한 기름 방울을 발견했습니다. 5년 후인 2005년에 라스무센은 32억년 된 암석에 있는 기름이 분해된 유기물에서 생성되었다는 증거를 제시했습니다.

라스무센은 26억 3천만년과 32억년 된 검은 셰일의 잘 보존된 두 시퀀스에 대한 분석을 통해 유기물로 형성된 화석 연료의 왁스 전구체인 케로겐의 얇은 줄무늬를 확인했습니다. 두 셰일에는 석유가 셰일에서 이동할 때 남겨지는 타르 같은 잔류물인 역청의 미세한 단괴가 포함되어 있습니다. 이러한 발견은 고대 바다가 이미 32억 5천만년 전에 단세포 생명체로 가득 차 있었고 광범위한 석유를 생성했음을 나타냅니다.

시생대의 미생물과 화석 기록

시생시대는 약 40억~25억년 전으로, 지각이 굳어지고 바다가 형성되며 생명이 탄생하는 중요한 시대였다. 시아노박테리아와 같은 최초의 단순한 단세포 유기체가 이 기간 동안 번성하여 스트로마톨라이트라는 화석을 남겼습니다.

2021년에 라스무센과 그의 동료들은 건플린트에서 스트로마톨라이트와 미세화석에서 18억 8천만년 전의 고대 석유를 발견했다고 보고했습니다. 고대 선캄브리아기 바다의 조류와 박테리아에서 유래한 열 변형 석유가 기공과 균열을 채우는 것이 발견되었습니다. 시생암 암석에 석유와 피로부멘을 함유한 액체 함유물이 존재한다는 사실은 32억 5천만년 전에 지구에 대규모 바이오매스가 존재했음을 시사합니다.

시생 퇴적 환경에서 발견된 34억년 된 콜로이드 황철석 입자에는 풍부한 미생물 활동이 보존되어 있습니다. 이 기록은 초기 생명체가 지질학적 규모로 화석 유적을 남길 만큼 풍부했음을 보여줍니다.

화성의 역사적 조건과 물의 존재

32억 5천만년에서 34억년 전에 화성은 이미 습한 행성이었습니다. 표면의 지질학적 특징은 화성의 강, 호수, 바다 및 대수층에 액체 상태의 물이 30억년 이상 존재했음을 시사합니다. 다량의 액체 물이 존재한다는 사실은 NASA의 InSight 착륙선 근처 최대 20km 깊이에서 얻은 지진 및 중력 데이터를 통해 확증되었습니다.

화성은 대기의 대부분이 우주로 빠져나간 후 표면에 남아 있던 액체 상태의 물을 잃어버렸습니다. 고대 지표수는 이후 화성의 광물에 통합되어 얼음으로 묻히거나 깊은 대수층에 액체로 격리되거나 우주로 손실되었습니다. 이러한 손실에도 불구하고 지질학적 증거에 따르면 화성은 상당한 기간 동안 미생물이 살기에 적합한 조건을 유지했습니다.

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생명이 지구보다 먼저 화성에 나타났을 수도 있습니다. 이는 행성 형성 중에 갇힌 열이 행성의 부피에 비례하지만 표면을 통해 빠져나가기 때문입니다. 화성의 표면 대 부피 비율은 지구보다 1.87배 더 크며, 이는 지구가 이 단계에 도달하기 전에 행성이 생명체의 화학적 성질을 지탱할 수 있는 온도로 냉각되었음을 의미합니다.

화성 석유의 가능성과 과학적 시사점

만약 플랑크톤, 조류, 박테리아가 화성의 강, 호수, 바다, 대수층에 살았다면, 이들의 잔해는 라스무센이 연구한 시생 암석에서 고대 석유를 생산하는 과정과 유사한 과정을 거쳤을 수 있습니다. 시간적 순서와 지질학적 조건은 화성이 화석 탄화수소 생성에 도움이 되는 환경을 제공했을 것임을 암시합니다.

화성에서 석유가 발견되면 태양계의 초기 생명체를 이해하는 데 심오한 영향을 미칠 것입니다. 이 석유는 화성에서 생명체가 어떻게 초기에 시작되었는지, 그리고 그것이 지구에서의 생명체와 유사한지에 대한 독특한 기록을 제공할 것입니다. 초기 화성 생명체의 화학적 구성이 지구의 고대 선캠브리아 해양 생명체의 화학적 구성과 유사하다면, 이 발견은 두 행성이 공통 조상을 공유하고 있음을 시사합니다.

이 조사를 뒷받침하는 주요 증거는 다음과 같습니다.

• 표면 지질학적 특징으로 확인된 30억년 전 화성의 액체 상태 물
• 생물학적 과정을 허용하는 대기 및 온도 조건
• 잠재적인 화성 생명체와 초기 지구 생명체 사이의 시간적 근접성
• 유기물을 탄화수소로 변환하는 알려진 지질학적 메커니즘

Panspermia와 행성 사이의 연결

41억~38억년 전 후기 대폭격(Late Great Bombardment) 동안 소행성과 혜성이 쏟아져 지구와 화성에 충돌했고, 두 행성 사이에 이동된 암석 내에서 미생물 생명을 잠재적으로 교환했습니다. 화성은 처음에 거주 가능한 온도로 냉각되었기 때문에 이러한 범정자 과정은 그 반대의 경우보다 더 빨리 화성 생명체를 지구에 가져올 가능성이 더 컸습니다.

행성 간의 초기 접촉으로 인해 두 천체 모두에 동일한 원시 미생물이 생겼을 수 있습니다. 이 가능성은 두 행성의 생명체가 공통 조상을 공유하거나 성간 공간을 통해 이동했을 수 있음을 시사합니다. 화성의 고대 석유에 대한 문서화는 이러한 우주적 연결에 대한 구체적인 증거를 제공할 것입니다.

화성 탐사의 미래 응용 분야

화성에서 석유가 발견된다면 미래 화성 경제가 활성화될 것입니다. 연소나 호흡에 필요한 산소는 햇빛을 이용해 물을 전기분해하여 생산할 수 있습니다. 지하 퇴적물은 지진 조사, 중량 측정 조사, 깊은 우물 시추 등 지구에서 채택한 기술을 사용하여 탐사할 수 있습니다.

NASA의 InSight 착륙선은 1,300회 이상의 화성 진동을 기록했으며, 이는 탄화수소 매장지를 찾는 데 도움이 될 수 있는 데이터입니다. 고대 화성 석유의 발견은 원시 생명체가 다른 행성에서 어떻게 시작되었는지, 그리고 그것이 지구 생명체와 기본적인 화학적 특성을 공유하는지를 밝혀줌으로써 헤아릴 수 없는 과학적 가치를 가질 것입니다. 이번 조사는 태양계 생명의 우주적 뿌리를 찾는 것을 의미합니다.