제임스웹우주망원경(JWST) 관측을 통해 외계 생명체 존재의 강력한 증거로 보이는 물질을 발견했다는 연구결과가 나왔다.
영국 케임브리지대 연구팀은 지구에서 124광년 떨어진 별을 공전하는 거대한 외계행성 'K2-18b'의 대기를 분석한 결과 지구에서 생명체의 기원 물질로 알려진 디메틸 황화물(DMS)과 디메틸 이황화물(DMDS)의 존재를 강력하게 나타내는 신호를 발견했다고 16일(현지시간) 국제학술지 '천체물리학 저널 레터(Astrophysics Journal Letters)'에 발표했다.
디메틸 황화물과 디메틸 이황화물은 해양 플랑크톤과 같은 미생물에서 유래한다. 그간 태양계 밖 행성의 생물학적 활동 지표가 될 수 있는 것으로 예상됐다.
2015년 발견된 K2-18b는 지구 질량의 약 8배에 달하는 행성이다. 반지름은 지구의 2.6배다. 액체 상태의 물로 덮여 있으며 대기에는 수소가 풍부해 생명체가 존재할 가능성이 있는 행성으로 분류된다. 2019년 K2-18b에 수증기가 있다는 증거도 발견됐다.
연구팀은 2023년 제임스웹우주망원경의 관측 장비를 이용해 근적외선으로 K2-18b를 관측했다. 그 결과 수증기뿐 아니라 이산화탄소, 메탄이 존재한다는 증거를 발견했다. 특히 디메틸 황화물과 디메틸 이황화물의 존재를 나타내는 증거도 확인됐다.
연구팀은 “디메틸 황화물과 디메틸 이황화물의 농도는 지구 대기에서의 농도보다 수천배 더 높은 것으로 추정된다”고 밝혔다. 연구진 추정대로라면 지구보다 훨씬 더 많은 생물학적 활동이 이뤄지고 있다는 얘기다.
연구팀은 2가지 물질의 검출은 통계적 유의미성에서 3시그마 수준이라고 주장했다. 이번 발견이 우연일 확률이 1000분의 3이라는 뜻이다. 과학자들이 과학적 발견의 기준으로 삼는 수치는 5시그마다. 이는 우연일 확률 350만분의 1에 해당한다.
연구팀은 제임스웹우주망원경을 이용해 16~24시간 동안 추가 관찰을 하면 연구결과의 통계적 유의미성이 5시그마 수준에 도달할 수 있을 것으로 추정한다. 문제는 행성의 대기를 포착하기가 어렵다는 점이다.
연구팀은 연구결과에 대해 "태양계 너머 외계에서의 생물학적 활동에 대한 역대 가장 강력한 증거"라며 "행성에 미생물이 풍부할 가능성을 보여준다”고 말했다.
하지만 적지 않은 과학자들은 연구팀이 실제 생명체를 발견한 것이 아니고 생물학적 과정을 시사하는 물질을 발견한 것이기 때문에 추후 더 많은 분석이 필요하다고 반박했다.
연구를 이끈 니쿠 마두수단 케임브리지학 천체물리학 교수는 "현재 제임스웹우주망원경으로 얻은 모든 자료를 설명하는 유일한 시나리오는 K2-18b가 생명체가 풍부한 하이시언(hycean) 행성이라는 것"이라며 "다만 우리는 개방적인 자세로 다른 시나리오를 계속 탐색해야 한다"라고 말했다. 하이시언이란 영어 단어 수소(hydrogen)와 바다(ocean)를 합친 단어다.
이번 발견은 관측 장비만으로도 생명체가 있을 수 있는 행성에서 생물학적 지표를 검출해낼 수 있음을 입증했다는 점에서도 의미가 크다는 평가가 나온다.