지질학을 혁신하고 화성을 녹색 행성으로 만들겠다는 야망

화성을 지구처럼 생명체가 살 수 있도록 기후를 바꾸는 테라포밍(terraforming)이라는 아이디어는 오랫동안 공상과학 소설로 여겨져 왔습니다. 하지만 새로운 연구는 이제 그 가능성을 진지하게 받아들일 때가 되었다고 주장합니다.

"30년 전만 해도 화성 식민지화는 어려웠을 뿐만 아니라 사실상 불가능했습니다."라고 파이오니어 랩스의 CEO이자 이 연구의 주저자인 에리카 드베네딕티스는 말했다. "하지만 스페이스X의 스타십과 합성생물학 같은 새로운 기술 덕분에 이제 화성 식민지화가 가능해졌습니다."

과학 저널인 Nature Astronomy 에 게재된 이 논문은 인간이 실제로 화성을 지구화한다면 직면하게 될 복잡한 윤리적 문제를 개략적으로 설명할 뿐만 아니라, 이를 시작하기 위한 가능한 경로도 제시합니다.

왜 화성을 테라포밍했나요?

시카고 대학교의 공동 저자이자 부교수인 에드윈 카이트는 "생명체가 있는 행성은 죽은 행성보다 낫습니다."라고 말했습니다. "우리는 화성이 한때 생명체가 살 수 있는 곳이었다는 것을 알고 있습니다. 탐사선들이 귀환하면서 얻은 데이터를 바탕으로 말이죠. 따라서 화성을 다시 녹색으로 되돌리는 것이 환경 복원의 궁극적인 과제입니다."

화성을 완전히 식민지화하는 데는 수백 년, 심지어 수천 년이 걸릴 수도 있습니다. 하지만 장기적인 목표는 안정적인 액체 상태의 물과 호흡 가능한 산소, 그리고 번성하는 생태계를 갖춘 화성을 만드는 것입니다. 단기적으로는 미생물 군집 몇 개 정도만 만들 수 있을 것입니다. 장기적으로는 인간 도시를 건설할 수 있을 것입니다.

도시 규모에 도달한다면 인류의 추가 탐사를 위한 디딤돌이 될 수 있습니다. 카이트는 "우주로 나아가면서 중간 기착지가 필요할 것입니다. 그리고 은하계 규모로 보면 거주 가능한 행성이 이상적인 중간 기착지입니다."라고 말했습니다.

사람만을 위한 것이 아니다

하버드 대학교 교수이자 이 연구의 공동 저자인 로빈 워즈워스에게 화성 테라포밍은 머나먼 우주를 식민지화하려는 열망을 넘어, 생명을 확산시키는 것을 의미합니다.

"저는 인류를 생물권의 일부로 봅니다. 생물권과 분리된 것이 아닙니다."라고 그는 말했습니다. "생명은 소중합니다. 우주 어디에도 생명체가 존재하는 곳이 없기 때문입니다. 우리는 지구에서 생명을 보존할 책임이 있지만, 동시에 다른 세계 로 생명을 확산시킬 방법도 고려해야 합니다."

화성을 식민지화한다고 해서 지구를 버리는 것은 아닙니다. 오히려, 화성은 바로 우리 안의 기후 및 지속가능성 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.

로스앨러모스 국립연구소(미국)의 행성 과학자이자 이 연구의 공동 저자인 니나 란자는 화성을 행성 공학의 "시험장"으로 보고 있습니다.

"지구 환경을 우리와 다른 종에게 적합하게 바꾸는 방법을 배우고 싶다면, 먼저 화성에서 시도해 보는 게 나을지도 몰라요. 효과가 있는지 확인해 보는 거죠." 그녀는 말했다. "개인적으로 저는 우리 행성을 더 조심하고 싶어요. 우리가 살 수 있는 유일한 곳이니까요."

기술적으로 볼 때, 화성은 새로운 것을 시험하기에 완벽한 장소입니다.

"지구의 친환경 기술 개발은 인프라와 경제에 깊이 뿌리박힌 오래되고 오염된 해결책들과 경쟁하면서 종종 지연됩니다."라고 드베네딕티스는 설명합니다. "화성에는 석유도 없고, 확립된 인프라도 없고, 정착된 습관도 없습니다. 따라서 우주를 위한 친환경 기술을 개발하는 것은 기술을 성숙시키고 지구에 다시 적용하는 효율적인 방법입니다."

하지만 화성을 지구화해야 할까요?

기술적으로는 가능하지만, 과연 그럴까? 일부 과학자들은 이에 반대합니다.

"화성을 테라포밍하기로 결정한다면, 우리는 돌이킬 수 없는 방식으로 화성을 변화시키게 될 것입니다."라고 란자는 말했다. "화성은 그 자체로 하나의 세상이며, 고유한 역사를 가지고 있습니다. 일단 테라포밍을 하고 나면, 우리는 다시는 같은 방식으로 화성을 연구할 기회를 얻지 못할 수도 있습니다."

우리는 고대 생명체가 존재했다면 그 증거를 파괴할 수도 있습니다.

"화성의 환경을 바꾸면 표면과 지하의 화학 작용에 영향을 미칠 겁니다." 그녀가 말했다. "그 흔적마저 사라질 수도 있죠. 확실히 말할 수는 없지만, 큰 위험이죠."

현재 화성을 테라포밍하려면 대대적인 변화가 필요한데, 주로 표면을 따뜻하게 하여 생명체를 유지하고 액체 상태의 물을 보유하는 것이 필요합니다. 아직 기술이 완전히 갖춰지지는 않았지만, 연구팀은 3단계 과정을 제안합니다.

1단계에서는 우주 거울로 햇빛을 반사하거나, 나노입자를 뿌리거나, 표면에 에어로젤 타일을 깔는 등 비생물학적 기후 공학 기술을 사용하여 화성의 온도를 최소 30°C까지 높이는 것이 목표입니다. 이렇게 하면 얼음이 녹으면서 표면 아래에 갇힌 이산화탄소가 빠져나가고, 액체 상태의 물을 담을 수 있는 더 두꺼운 대기가 형성됩니다.

2단계에서는 극한환경생물, 아마도 유전자 조작된 혐기성 박테리아를 화성의 혹독한 환경에서 생존하도록 도입할 것입니다. 이들은 산소와 유기물을 생성하기 시작하여 행성의 화학적 구조를 점진적으로 변화시킬 것입니다.

가장 긴 3단계는 더욱 복잡한 생태계 구축에 중점을 둡니다. 대기압과 산소량을 증가시켜 궁극적으로 고등 식물을 지원하고, 장기적으로는 인간이 인공호흡기 없이도 호흡할 수 있도록 하는 방법을 찾아야 합니다.