고대에 존재했을 미생물이 화성에 기후변화를 일으켜 생명체를 살 수 없게 만들었을 수도 있다는 연구 결과가 나왔다. 

프랑스 소르본느 대학(Sorbonne University)의 생물학 박사후 연구원인 보리스 소트레이(Boris Sauterey) 등의 연구에 따르면, 수소를 흡입하고 메탄을 배출하는 단순한 미생물들이 약 37억년 전 화성에서 번성했으며 지구에선 단순한 생명체 출현이 점차 더 복잡한 생명체에 도움이 되는 환경을 만들어냈지만 화성에선 정반대 현상이 일어났다. 

37억년 전이면 지구의 원시 해양에서 원시 생명체가 자리를 잡고 있었던 것과 거의 같은 시기다. 

연구진은 화성의 고대 지구에 존재했던 것처럼 수소를 흡입하는 미생물이 어떻게 고대 대기 및 암석권(Lithosphere)과 상호작용하는지 컴퓨터 모델링 시뮬레이션을 해봤다. 그 결과 지구에서 만들어지는 메탄은 점점 지구를 따뜻하게 만들었지만, 화성의 미생물은 생존을 위해 행성 지각을 깊이 파고들면서 냉각을 불러왔다고 추정했다. 이 연구는 10일(현지시간) 네이처 천문학(Nature Astronomy)에 실렸다. 

소트레이는 "당시 화성은 상대적으로 습했고 섭씨 영하 10~20도였다"면서 "화성엔 (지구처럼)강, 호수, 바다의 형태로 물이 있었지만 대기는 꽤나 달랐다. 밀도가 높았지만 이산화탄소와 수소가 풍부했고 둘 다 강력한 온실가스처럼 작용했다"고 스페이스닷컴에 설명했다. 

화성은 지구보다 태양에서 더 멀리 떨어져 있고 따라서 더 기온이 낮기 때문에 생명체를 위한 편안한 온도를 유지하기 위해 온실가스가 필요했다. 그러나 초기 미생물들이 수소를 삼키고 메탄을 생산하기 시작하면서 온실효과를 늦췄고, 결국 고대 화성은 점차 추워져서 생명체가 살 수 없는 환경이 됐다.

소트레이는 "고대 화성에서 수소는 이산화탄소와 수소 분자가 상호작용하는 충돌 유도 흡수 효과(collision-induced absorption effect) 때문에 매우 강력한 온실가스였다"면서 "그리고 미생물들은 더 강력한 수소를 덜 강력한 메탄으로 (배출해)대체하도록 했는데 이는 순 냉각 효과(cooling effect)를 가지고 있었을 것"이라고 밝혔다. 

행성이 식으면서 많은 물이 얼음으로 변했고, 표면 온도는 화씨 영하 70도 이하로 떨어졌다. 미생물은 점점 더 따뜻한 지각 속으로 더 깊이 들어갔다. 수억년 동안 미생물들은 0.6마일(1킬로미터) 이상의 깊이까지 후퇴할 수밖에 없었다. 

연구진은 고대 미생물 흔적이 표면 가까이에서 살아남았을 가능성이 높은 세 곳을 확인했다. 현재 미국항공우주국(NASA)의 '퍼시비어런스'가 탐사하고 있는 예제로 분화구(Jezero Crater)와 두 개의 저지대 평원 헬라스 평원(Hellas Planitia), 이시디스 평원(Isidis Planitia)이 그 곳이다. 

소트레이는 "미생물이 표면에 가장 가까이 있을 수 있는 장소는 행성에서 가장 따뜻한 지역이었을 것이고, 통상 가장 따뜻한 곳은 깊은 곳"이라고 말했다. 이 세 곳의 기온은 나머지 화성 표면보다 훨씬 따뜻해 미생물의 존재 증거를 찾기 쉬울 것이라고 덧붙였다. 

연구진은 다음으로 이 고대 미생물들이 화성의 지각 어디서든 계속 살 수 있었는지를 알아보려고 한다. 

과학자들은 이와 관련, 최근 수년간 화성 대기에서 발견된 메탄에 주목해 왔다. 

메탄(CH₄)은 탄소 분자 1개와 수소 분자 4개가 결합된 유기화합물로, 동물의 배설물이나 식물의 부패 과정 등에서 배출되는데 지구에서 생성되는 메탄의 95%는 미생물을 통한 화학적 분해 과정에서 생성되고 있다. 그리고 메탄은 유기화합물이라 태양열이나 화학반응 등에 의해 분해돼 오랜 기간 지속될 수 없는 특성이 있다.

따라서 화성 대기에 메탄이 존재한다는 것은 미생물의 분해 과정을 통해 메탄이 생성됐거나 혹은 생성되고 있음을 의미한다. 즉, 화성에 생물이 살고 있다는 걸 말해주는 것일 수 있다.