외계 생명체의 가능성, 기획 우주를 이야기하다 7편

 우리는 우주에서 유일한 생명체일까요? 이 질문은 인류의 가장 오래된 궁금증 중 하나입니다.

 이번 편에서는 외계 생명체의 가능성과 이를 찾기 위한 노력들에 대해 알아보겠습니다.

 

케플러 우주 망원경 상상도

SETI 프로젝트와 외계행성 탐사

 여러분읜 SETI 프로젝트를 아시나요? 몇년 전까지만해도 해당 프로젝트가 운영중이었는데요, 프로젝트가 사라지고 저로서는 좀 안타깝더라고요, 좀더 외계 생명을 찾는데 조금이라도 보탬이 될수 있는 역할을 할수 있다는 것에 행복했었는데 말이죠^^

 

 SETI는 외계 생명을 탐색하는 그런 프로젝트라고 말씀드릴 수 있는데요, 그렇다면 생명 가능성의 조건은 어떻게 될까요?

 생명이 존재하기 위해서는 다음과 같은 조건들이 필요하다고 여겨집니다.

1. 액체 상태의 물
2. 에너지원 (예: 항성의 빛)
3. 유기 화합물을 형성할 수 있는 원소들 (탄소, 질소, 산소 등)
4. 안정적인 환경 (적절한 온도, 압력 등)

이러한 조건들을 만족시키는 영역을 '생명 가능 영역'이라고 부릅니다.

 

 외계행성 탐사

 1995년 처음으로 태양계 밖 행성이 발견된 이후, 외계행성 탐사 기술은 급속도로 발전했는데, 주요 탐사 방법은 다음과 같습니다.

1. 시선 속도법: 행성의 중력에 의한 별의 미세한 움직임을 관측
2. 트랜짓법: 행성이 별 앞을 지나갈 때 발생하는 별의 밝기 변화를 관측
3. 직접 관측법: 고성능 망원경을 이용해 행성을 직접 관측
4. 중력 마이크로렌징: 별 앞을 지나가는 행성에 의한 중력렌즈 효과를 관측

 2023년 현재, 5,000개 이상의 외계행성이 확인되었으며, 그 중 일부는 생명 가능 영역에 위치하고 있습니다.

 

 SETI 프로젝트

 SETI(Search for Extraterrestrial Intelligence)는 외계 지적 생명체를 찾기 위한 과학적 탐색 프로젝트입니다.\

 주요 방법은 다음과 같습니다:

1. 전파 망원경을 이용한 인공적인 전파 신호 탐색
2. 광학 망원경을 이용한 레이저 신호 탐색
3. 테크노시그니처(기술의 흔적) 탐색

 이렇게 외계 생명을 찾기위한 노력을 지속적으로 하고 있는데요, 외계 생명이 문명을 이루는 수가 어느정도 될지 궁금하지 않으세요? 이런 궁금증을 가진 과학자가 있었는데요, 바로 드레이크 방정식을 만든 '프랭크 드레이크' 입니다.

 방정식이 어떤 형태로 되어 있는지 한번 보도록 하시죠?

 

 N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L

• N: 우리 은하에서 교신 가능한 문명의 수
• R*: 은하계의 연간 항성 형성률
• fp: 행성을 가진 항성의 비율
• ne: 생명 가능 영역 내 행성의 평균 개수
• fl: 실제로 생명이 발생한 행성의 비율
• fi: 지적 생명체로 진화한 비율
• fc: 교신 가능한 기술을 개발한 문명의 비율
• L: 그러한 문명의 평균 수명

 위 내용을 보시면 아시겠지만 뭐하나 명확한 값을 지정할 항목이 있나요? 굳이 한다면 R* (은하계의 연간 항송 형성률) 정도 일텐데 이것도 우주를 관찰하면서 나올 수있는 수학적 예상일 뿐이지 정확한 값은 아닙니다.

 결국은 위 드레이크 방정식으로 계산을 한다면, 하는 사람의 관점에 따라서 전혀 다른 값을 나타낼수 있다는 것이죠, 하지만 그래도 위 방정식으로 이 무한히 거대한 우주 속에서 문화를 가진 생명체가 우리만 있다는 주장을 한다는 것이 얼마나 미천한 생각인지 알수 있습니다.

 

 페르미 패러독스

 그렇더라도 우리는 아직도 외계 문명을 찾아내지 못하고 있습니다. 

 이탈리아의 물리학자 엔리코 페르미가 제기한 이 역설은 "만약 외계 문명이 존재한다면, 왜 우리는 아직 그들을 발견하지 못했는가?"라는 질문입니다.

 이에 대한 가능한 설명들은 다음과 같습니다.

1. 희귀 지구 가설: 지구와 같은 생명 가능한 행성이 매우 드물다.
2. 대 필터 가설: 고등 문명으로 발전하는 과정에 극복하기 어려운 장벽이 있다.
3. 동물원 가설: 고등 문명이 우리를 관찰하고 있지만 접촉하지 않는다.
4. 기술적 한계: 우리의 현재 기술로는 외계 문명을 감지할 수 없다.

 생명의 기원과 극한 환경 생물

 지구 생명의 기원에 대한 연구와 극한 환경에서 살아가는 생물들의 발견은 외계 생명체의 가능성에 대한 우리의 시각을 넓혀주고 있습니다.

1. 화학적 진화 이론: 간단한 유기 분자들이 복잡한 분자로 진화하여 생명이 탄생했다는 이론
2. 극한 환경 생물: 초고온, 초저온, 고압, 강산성 등의 극한 환경에서 살아가는 생물들의 발견

 이러한 연구들은 생명이 우리가 생각했던 것보다 더 다양한 환경에서 존재할 수 있음을 시사합니다.

 

 외계 생명체 탐사의 미래

 외계 생명체 탐사는 계속해서 발전하고 있습니다.

1. 더 강력한 망원경의 개발 (예: 제임스 웹 우주 망원경)
2. 태양계 내 천체들(화성, 목성의 위성 유로파 등)에 대한 직접적인 탐사
3. 외계행성 대기 분석을 통한 생명체 징후 탐색
4. 인공지능을 활용한 SETI 데이터 분석

 외계 생명체의 존재 여부는 우리의 우주관과 자기 인식에 큰 영향을 미칠 수 있는 중요한 질문입니다.

 이 분야의 연구는 단순히 과학적 호기심을 넘어, 우리의 존재와 우주에서의 위치에 대한 철학적 성찰로 이어집니다.

 다음에는 인류의 우주 진출 역사와 미래 계획에 대해 알아보겠습니다.

 우주 경쟁의 시작부터 현재의 화성 탐사 계획, 그리고 먼 미래의 성간 여행 가능성까지 탐구해 볼 것입니다.

Science Monitor