수십 년 동안 NASA와 전 세계 과학계 는 외계 생명체를 찾기 위해 하나의 핵심 원칙을 따랐습니다. "물을 찾아라."
별에서 액체 물이 존재할 수 있는 이상적인 거리인 '거주 가능 영역'이라는 개념은 관측 대상을 선택하는 데 있어 황금 기준이 되었습니다.
항성 주변의 거주 가능 영역에 위치한 외계 행성, 케플러-186f의 그림(출처: NASA).
하지만 현실은 물이 생명체의 가능성을 결정하는 유일한 요인이 아니라는 것을 보여줍니다. 다양한 기후, 지질, 그리고 방사선 특성을 가진 수천 개의 외계행성이 발견되면서 외계 생명체에 대한 훨씬 더 복잡한 그림이 그려졌습니다.
이러한 과제에 직면하여, 애리조나 대학의 다니엘 아파이 박사가 이끄는 NASA 과학자 팀은 획기적인 모델인 "양적 거주 가능성"을 제안했습니다.
이는 천체물리학적 환경 데이터와 실험적 생물학적 적합성을 결합하여 먼 행성에 생명체가 존재할 확률을 평가하는 선구적인 모델입니다.
케플러 186은 지구와 비슷하게 거주 가능 영역에 위치하고 있지만, M1 왜성을 공전하고 있습니다(사진: NASA).
새로운 모델은 단순히 행성이 거주에 적합한지를 묻는 것이 아니라, 더 심도 있게 탐구합니다. "이 행성은 혐기성 박테리아나 극한환경생물 등 특정 생명체를 살릴 수 있을까요?"
기존의 이진법 접근 방식과 달리, 이 모델은 두 가지 분석 계층을 구축합니다. 첫 번째 계층은 온도, 대기 구성, 복사 수준 등 망원경에서 수집한 지표를 기반으로 하는 환경 모델입니다.
두 번째 층에서는 산성 온천과 영구 동토층에 사는 박테리아부터 심해의 열수 분출구에 사는 생물까지 지구상의 실제 극한환경생물의 생존을 시뮬레이션합니다.
이러한 조합은 생명체의 정량적 확률을 더욱 유연하고 현실적으로 제공하여, 관측 시스템이 생물학적 가치가 알려지지 않은 수백 개의 "지구와 유사한" 행성에 시간을 분산하는 대신, 가장 가능성이 높은 대상에 집중할 수 있도록 합니다.
광대하고 신비로운 우주에서 이것은 인류가 영원한 질문인 '우리가 우주에서 정말로 혼자인가?'에 대한 답에 한 걸음 더 다가가는 데 도움이 되는 핵심 도구가 될 수 있습니다.
불확실성도 귀중한 정보가 될 수 있습니다
생명체가 살 수 있는 외계 행성을 촬영하는 천문대의 그림(사진: Scientific Visualization Studio)
새로운 모델의 또 다른 획기적인 점은 불확실한 데이터를 처리할 수 있는 능력입니다. 이는 천문학에서 흔히 볼 수 있는 관행입니다.
행성이 수백 광년 떨어져 있을 경우, 과학자들은 희미한 빛 신호만 포착하여 스펙트럼을 분석하여 대기나 표면 온도를 유추할 수 있습니다. 많은 경우 이러한 변수들은 절대적인 결론이 아닌 60~90%의 확률로만 결정됩니다.
이전에는 이러한 수준의 불확실성으로 인해 연구자들이 데이터를 폐기하거나 주관적인 판단을 내리는 경우가 많았습니다. 그러나 이제 아파이 박사 팀은 고급 확률론적 컴퓨팅 도구를 사용하여 이러한 수준의 불확실성을 모델에 통합하면서도 유용한 판단을 내릴 수 있습니다.
이는 불완전한 데이터를 귀중한 과학적 정보로 바꾸는 중요한 방법론적 변화입니다.
앞으로의 단계에서 연구팀은 극한환경생물에 대한 데이터베이스를 계속 확장하고, 암모니아를 이용하거나 메탄 분위기에서 사는 생물 등 탄소나 물에 기반하지 않는 이론적 생명체를 시뮬레이션할 계획입니다.
이러한 조치는 유로파나 엔셀라두스와 같은 위성을 탐사하는 임무가 점점 더 현실화됨에 따라 지구 밖 생물권을 보다 폭넓게 평가하는 능력을 확장하는 데 필요한 조치입니다.
출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/mo-hinh-moi-cua-nasa-mo-duong-tim-su-song-ngoai-trai-dat-20250616073348287.htm
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