화성 탐사는 우주에 대한 호기심을 채우거나 인류가 활동할 수 있는 새로운 공간을 모색하는 일에만 그치지 않는다. 실험실에서는 하나의 과학적 원리를 밝혀내기 위해 이런저런 조건을 바꿔가며 실험을 반복한다. 화성 생명 탐사는 지구라는 행성에서 쌓아 올린 우리의 지식을 전혀 다른 조건과 역사를 지닌 행성에 적용해 보는, 일종의 행성 규모의 비교 실험이다.
[들어가는 글 | 한 줌 흙을 바라보며 생명의 기원을 묻다]

우주에서 생명체가 존재하기 위해서는 크게 네 가지 조건이 필요하다. 첫째, 생명체를 구성하는 재료가 되는 물질, 즉 CHNOPS라고 부르는 탄소(C), 수소(H), 질소(N), 산소(O), 인(P), 황(S)이 있어야 한다. 둘째, 원활한 화학반응이 일어날 수 있도록 용매인 물이 필요하다. 셋째, 생명 활동을 유지할 수 있도록 에너지가 있어야 하고, 넷째, 이 모든 것을 가능하게 하는 적절한 환경이 갖춰져야 한다. 이 네 가지 조건이 충족될 때 비로소 생명 거주 가능성을 만족했다고 본다.
[1부 우주에서 또 다른 생명을 만날 수 있을까 | 생명이라는 까다롭고 신비로운 정의]

얼음 위성에는 지구와 같은 두꺼운 대기가 없지만, 표면 주변에 매우 희박한 기체가 존재한다. 흥미롭게도 그중에는 물 분자가 분해되면서 만들어질 수 있는 산소도 포함되어 있다. 유로파 표면을 뒤덮은 얼음에 태양의 자외선이나 목성 자기권에서 날아오는 고에너지 입자가 충돌하면서 물 분자가 분해되고, 그 과정에서 수소와 산소를 포함한 여러 물질이 만들어진다.
[2부 태양계 어디를 찾아봐야 할까 | 알맞게 뜨겁고 적당히 차가운]

화성의 지질 시대에 따라 생명 활동이 가능했을 환경을 정리해 보면 하나의 뚜렷한 흐름이 나타난다. 노아키안에는 지표에 액체 상태의 물이 풍부했고 자기장과 두꺼운 대기도 존재해, 지표의 넓은 영역이 생명 활동의 무대가 될 수 있었다. 헤스페리안으로 접어들면 대홍수와 같은 일시적인 유출은 존재했지만 노아키안처럼 널리 발달한 하천이나 호수는 점차 줄어들어 지표에서의 생명 활동 가능성은 크게 낮아졌다. 하지만 화산 주변의 열수 지대처럼 생명체가 살아갈 수 있는 환경은 일부 남아 있었을 것이다.
[3부 화성은 정말 지구의 미래일까 | 화성의 과거로 떠나는 여행]

NASA는 중요한 연구 결과를 발표할 때 기자회견을 예고해 관심을 모으기도 한다. 이번에도 마찬가지였다. 2025년 9월 11일 발표와 동시에 학술지 「네이처」에 논문이 게재되었는데, 그 내용은 지금까지 화성에서 발견된 잠재적 생명 지표 가운데 생명 활동의 가능성을 가장 강하게 시사하는 증거를 찾았다는 것이었다.
[4부 외계 생명 탐사, 어디까지 왔을까 | 2025년 9월 나사의 중대 발표]

지구와 생명의 역사를 돌아보는 일도 그렇지만, 이를 우주로 넓혀 답을 찾는 길에는 밝혀진 부분보다 그렇지 못한 부분이 훨씬 많다. 그리고 그 길은 어느 한 학문 분야의 노력만으로 밝혀낼 수 없다. 천문학자는 행성의 출발점을, 지질학자는 그 출발점에서 현재의 모습에 이르는 과정을, 생물학자와 화학자는 잠재적인 생명 활동을 추적한다. 그리고 이 모든 질문에 답하기 위해 필요한 크고 작은 장비에는 공학자의 힘이 필요하다. 물론 지금까지의 화성 탐사가 보여주듯, 그 과정에서 언제나 명쾌한 답이 나오는 것은 아니다. 하지만 그 한 걸음 한 걸음은 우리가 세상을 바라보는 시각을 조금씩 바꾼다.
[나가는 글 | 지구에서 키운 꿈을 화성에 심는 일]

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