앨런 구릉 84001
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1. 개요
앨런 구릉 84001(ALH 84001)은 1984년 남극 앨런 힐스에서 발견된 화성 운석으로, 약 40억 9100만 년 전에 결정화된 것으로 추정된다. 이 운석은 화성 표면에 액체 상태의 물이 존재했을 때 형성되었으며, 약 1700만 년 전 화성에서 떨어져 나와 약 13,000년 전에 지구에 도달한 것으로 분석된다. 1996년 NASA 연구팀은 ALH 84001에서 화성 생명체의 미량 증거를 발견했다고 발표했으나, 이후 논란이 이어졌으며, 현재까지 생명체 존재에 대한 확증은 없다.
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| 앨런 구릉 84001 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 이름 | Allan Hills 84001 (앨런 힐스 84001) |
| 종류 | 에이콘드라이트 |
| 분류군 | 화성 운석 |
| 소그룹 | (사방휘석암) |
| 구조적 분류 | 해당 없음 |
| 구성 | 칼슘이 적은 사방휘석, 크롬철광, (마스켈린석), 철이 풍부한 탄산염 |
| 충격 | B |
| 풍화 | A/B |
| 발견 장소 | 남극 대륙, 앨런 힐스, 극서부 빙원 |
| 관측된 낙하 | 아니오 |
| 발견 날짜 | 1984년 |
| 총 질량 | 1930.9 그램 |
2. 발견 및 연대
앨런 구릉 84001(ALH 84001)은 1984년 남극 앨런 구릉에서 미국의 남극 운석 탐사(ANSMET) 프로그램에 의해 발견되었다. 발견 당시 상황과 연대 측정에 관한 내용은 하위 문단을 참고하라.
화학 분석 결과, 앨런 구릉 84001은 행성 표면에 액체 상태의 물이 있었을 때 화성에서 기원한 것으로 보인다.[5][6][7][13]
2005년 9월, 하와이 대학교 마노아의 비키 해밀턴은 화성을 공전하는 ''화성 탐사선''과 ''2001 화성 오디세이'' 우주선의 데이터를 사용하여 앨런 구릉 84001의 기원에 대한 분석을 발표했다. 분석에 따르면, 발레스 마리네리스 협곡의 에오스 카스마가 운석의 기원으로 추정된다.[8] 다만, 이 분석은 먼지에 의해 가려지지 않은 화성 지역으로 제한되어 있어 결론을 내리지는 못했다.
2011년 10월, 동위원소 분석 결과 앨런 구릉 84001의 탄산염은 18°C의 온도에서 화성 대기의 물과 이산화 탄소로 침전된 것으로 밝혀졌다. 탄산염 탄소와 산소 동위원소 비율은 얕은 대수층, 즉 표면 아래 수 미터에서 수십 미터 깊이에서 점차 증발하는 지하 수체에서 탄산염이 침전되었음을 시사한다.[13]
2020년 4월, 연구자들은 앨런 구릉 84001에서 질소를 함유한 유기물을 발견했다고 보고했다.[14]
2022년 1월의 후속 연구에서는 앨런 구릉 84001에 화성 생명체가 포함되어 있지 않다는 결론을 내렸다. 발견된 유기 분자는 40억 년 전 초기 화성에서 생성된 비생물적 과정(즉, "현무암 암석이 열수 유체에 의해 수성 변질되는 동안 발생한 사문석화 및 탄산염 반응")과 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.[15][16]
2. 1. 발견 당시 상황
1984년 12월 27일, 남극 운석 탐사(ANSMET) 프로그램 현지 조사팀이 남극 횡단 산맥 동쪽 끝 Allan Hills|앨런 힐스영어에서 발견했으며, 발견 당시 무게는 1.93kg이었다.[30]2. 2. 연대 측정
앨런 구릉 84001은 약 40억 9100만 년 전에 용융된 암석에서 결정화된 것으로 추정되는, 가장 오래된 화성 운석 중 하나이다.[4] 이 운석은 약 1700만 년 전에 운석 충돌로 화성 표면에서 떨어져 나갔으며,[9] 약 13,000년 전에 지구에 떨어졌다.[10]이러한 시기는 사마륨-네오디뮴 연대 측정(Sm–Nd), 루비듐-스트론튬 연대 측정(Rb–Sr), 칼륨-아르곤 연대 측정(K–Ar), 방사성 탄소 연대 측정(carbon-14)과 같은 방사성 연대 측정 기술을 통해 추정되었다.[11][12]
3. 기원 및 특징
앨런 구릉 84001(ALH 84001)은 1984년 존슨 우주 센터의 남극 운석 연구소 연구 관리자인 로베르타 스코어가 앨런 구릉 서부 얼음 지대에서 발견했다.[3] 40억 9100만 년 전 용융된 암석에서 결정화된 것으로 추정되는 가장 오래된 화성 운석 중 하나로,[4] 화학 분석 결과 행성 표면에 액체 상태의 물이 있었을 때 화성에서 기원한 것으로 보인다.[5][6][7][13]
2005년 하와이 대학교 마노아의 비키 해밀턴은 ''화성 탐사선''과 ''2001 화성 오디세이'' 우주선의 데이터를 사용하여 앨런 구릉 84001의 기원을 분석했는데, 발레스 마리네리스 협곡의 에오스 카스마가 운석의 기원으로 보인다고 발표했다.[8] 다만, 먼지로 가려지지 않은 화성 지역으로 제한되어 있어 결론을 내리지는 못했다.
앨런 구릉 84001은 약 1700만 년 전 운석 충돌로 화성 표면에서 떨어져 나갔으며,[9] 약 13,000년 전 지구에 떨어졌다.[10] 이 날짜는 방사성 연대 측정(사마륨-네오디뮴 연대 측정, 루비듐-스트론튬 연대 측정, 칼륨-아르곤 연대 측정, 방사성 탄소 연대 측정)을 통해 확립되었다.[11][12] 앨런 구릉 84001은 화성에 액체 표면수가 있었을 가능성이 있는 시기에 기원한 유일한 운석이다.[17]
3. 1. 탄산염 분석
2011년 10월, 동위원소 분석에 따르면 앨런 구릉 84001의 탄산염은 18°C의 온도에서 화성 대기의 물과 이산화 탄소로 침전된 것으로 보고되었다.[13] 탄산염 탄소와 산소 동위원소 비율은 얕은 대수층, 즉 표면 아래 수 미터에서 수십 미터 깊이에서 점차 증발하는 지하수에서 탄산염이 침전되었음을 시사한다.[13]3. 2. 유기물 발견
2020년 4월, 연구자들은 앨런 구릉 84001에서 질소를 함유한 유기물을 발견했다고 보고했다.[14]2022년 1월, 후속 연구에서는 앨런 구릉 84001에 화성 생명체가 포함되어 있지 않다는 결론을 내렸다. 발견된 유기 분자는 40억 년 전 초기 화성에서 생성된 비생물적 과정(즉, "현무암 암석이 열수 유체에 의해 수성 변질되는 동안 발생한 사문석화 및 탄산염 반응")과 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.[15][16]
4. 생명체 존재 가능성 논란
1996년 NASA의 데이비드 S. 맥케이 박사 연구팀은 ALH84001에 화성 생명체의 미량 증거가 포함되어 있을 수 있다고 발표하여 큰 논란을 일으켰다.[17][18] 이 발표는 전 세계의 머리기사를 장식했으며, 미국 대통령 빌 클린턴이 이 사건을 기념하기 위해 공식적인 텔레비전 발표를 할 정도였다.[20]
맥케이 박사는 다른 화성 운석에서 발견된 미생물과는 달리, ALH84001 내의 형태는 원생 물질에 얽혀 있거나 삽입되어 있어 지구 오염 가능성을 배제할 수 있다고 주장했다.[21] D.C. 골든 팀이 생물학적 입력 없이 실험실에서 유사한 특징을 재현했지만,[22] 맥케이는 이러한 결과가 비현실적으로 순수한 원료를 사용했기 때문이라고 반박하며, 무기 모델로는 ALH84001의 생물 기원적 특성을 모두 설명할 수 없다고 주장했다.[22]
그러나 과학계는 형태만으로는 생명체 존재를 판단하기 어렵다는 데 의견을 같이하며,[24][25][26] 맥케이 박사 팀의 주장은 큰 지지를 받지 못했다.
4. 1. 생명체 존재 가능성을 뒷받침하는 증거 (매케이 박사팀 주장)
1996년 8월 6일, NASA 과학자 데이비드 S. 맥케이 팀은 운석 ALH84001에 화성 생명체의 미량 증거가 포함되어 있을 수 있다고 발표했다.[17] 이는 며칠 후 ''사이언스''에 기사로 게재되었다.[18] 주사 전자 현미경으로 관찰한 결과, 일부 과학자들이 화석으로 해석한 세균과 유사한 생명체의 구조가 발견되었다. ALH84001에서 발견된 구조는 직경 20nm~100nm로 이론적인 나노박테리아와 크기가 유사하지만, 발견 당시 알려진 모든 세포 생명체보다 작았다. 이 구조가 생물 기원 가설에 의해 제안된 것처럼 화석화된 생명체였다면, 이는 지구 기원의 오염 가능성을 제외하고 외계 생명체의 존재에 대한 최초의 확실한 증거가 되었을 것이다.[19]맥케이 박사팀은 다음 4가지 증거를 제시하며 미세 화석의 존재를 주장했다.
# 구조의 유사성: 발견된 구조는 일부 현대 지구 세균 및 그 부속지와 유사하다. 일부는 알려진 모든 현존하는 지구 미생물보다 훨씬 작지만, 다른 것은 지구에서 가장 흔한 세균인 ''펠라지박터 우비케''의 크기 범위(120~200 nm) 및 가설적인 나노박테리아(100–200 nm)와 유사하다. ALH84001이 화성에서 배출되었을 때 지구에 살았던 것으로 예상되는 RNA 유기체 또한 이러한 구조보다 작거나 작았을 수 있으며, 현대 RNA 바이러스 및 비로이드가 종종 수십 나노미터에 불과하다. 일부 구조는 심지어 1–2 마이크론 직경으로 더 크다.[9] 가장 작은 구조는 현대 생명체에 필요한 모든 시스템을 포함하기에는 너무 작다.[17]
# 군체 및 생물막 유사성: 일부 구조는 군체 및 생물막과 유사하다.[9] 그러나 생명체를 시사했지만 나중에 무기적 과정으로 밝혀진 형태가 많다.[9]
# 생물 기원 자철석 결정: 운석에는 특이한 직사각형 프리즘 유형의 자철석 결정이 포함되어 있으며, 모두 거의 같은 크기의 도메인으로 구성되어 있다. 이는 지구에서 생물학적으로 생성된 자철석과 구별할 수 없으며, 지구에서 자연적으로 형성되는 알려진 비생물학적 자철석과 일치하지 않는다.[9] 자철석은 탄산염에 삽입되어 있다. 지구에서 발견되면 매우 강력한 생체 지표가 될 것이다. 그러나 2001년에 과학자들은 ALH84001이 화성에서 경험했을 가능성이 있는 조건을 시뮬레이션하는 무기적 과정을 통해 유사한 자철석 입자를 포함하는 탄산염 구체를 설명하고 생산할 수 있었다.[17]
# 다환 방향족 탄화수소(PAH) 존재: 다환 방향족 탄화수소 (PAHs)를 함유하고 있으며, 탄산염 구체가 있는 영역에 집중되어 있으며, 이는 고유한 것으로 밝혀졌다. 아미노산과 같은 다른 유기물은 이러한 패턴을 따르지 않으며 남극 오염으로 인한 것일 가능성이 높다. 그러나 PAHs는 또한 생명체가 없는 상태에서 소행성, 혜성 및 운석, 그리고 심우주에서 정기적으로 발견된다.[17][27]
1996년, NASA의 데이비드 매케이 박사는 『사이언스』에 논문 『Search for Past Life on Mars: Possible Relic Biogenic Activity in Martian Meteorite ALH 84001영어 (화성에서의 고대 생명 탐사: 화성 운석 ALH84001 내 생물 활동의 흔적 가능성)』을 발표하여, ALH84001에 미세한 생명체의 증거가 포함되어 있다고 보고했다.[33][34]
맥케이 박사가 제시한 증거는 다음과 같다.
# ALH84001에 포함된 탄산염이 생명체에 적합한 온도에서 형성되었다.
# ALH84001에서 발견된 유기물은 탄소 13을 비교적 적게 포함하고 있어, 이는 생화학 반응의 흔적이다.
# 자성 입자가 박테리아 유래이다.
# ALH84001에서 발견된 기묘한 구조는 박테리아의 화석이다.
4. 2. 비판 및 반론
NASA의 과학자 팀은 1996년 이 운석에 화성 생명체의 미량 증거가 포함되어 있을 수 있다고 발표했으며,[17] 이는 ''사이언스''에 기사로 게재되었다.[18] 그러나 이 발표는 상당한 논란을 불러일으켰으며, 미국 대통령 빌 클린턴이 이 사건을 기념하기 위해 공식적인 텔레비전 발표를 하기도 했다.[20]맥케이 (데이비드 S. 맥케이)는 다른 화성 운석에서 발견된 미생물에 의한 지구 오염 가능성은 ALH84001의 미세한 형태와 유사하지 않다고 주장했다. ALH84001 내의 형태는 원생 물질에 서로 얽혀 있거나 삽입되어 있는 것처럼 보이지만, 오염은 그렇지 않다는 것이다.[21] D.C. 골든 팀은 생물학적 입력 없이 실험실에서 유사한 특징을 재현했지만,[22] 맥케이는 이러한 결과가 비현실적으로 순수한 원료를 시작점으로 사용했기 때문이라고 반박했다.[17]
그러나 과학계는 "형태만으로는 원시 생명체 감지 도구로 모호하게 사용할 수 없다"는 데에 의견을 같이한다.[24][25][26] 형태의 해석은 주관적이며, 형태만 사용하는 것은 수많은 해석 오류를 낳을 수 있다.[24]
ALH84001에서 발견된 구조가 화석화된 생명체였다면, 이는 외계 생명체의 존재에 대한 최초의 확실한 증거가 되었을 것이다.[19] 그러나 다음과 같은 반론이 제기되었다.
- 일부 구조는 군체 및 생물막과 유사하지만,[9] 비생물학적 과정으로도 형성될 수 있다.[9]
- 운석에는 특이한 자철석 결정이 포함되어 있지만,[9] 2001년 과학자들은 무기적 과정을 통해 유사한 자철석 입자를 포함하는 탄산염 구체를 생산할 수 있었다.[17]
- 다환 방향족 탄화수소 (PAHs)는 생명체가 없는 환경(소행성, 혜성, 심우주)에서도 발견된다.[17][27]
4. 3. 현재 상황
1996년, NASA의 데이비드 매케이 박사는 『사이언스』에 ALH84001에 미세한 생명체의 증거가 포함되어 있다는 논문을 발표했다.[17] 그러나 ALH84001에 생명체의 흔적이 있다는 확증은 현재까지 나오지 않았다. 형태의 해석은 주관적이며, 형태만 사용하는 것은 오류를 낳을 수 있다는 지적이 있다.[24]2010년 1월, 매케이 박사팀은 추가 증거를 제시하며 생물 기원 가설을 옹호했지만,[23] 과학계의 폭넓은 지지를 얻지는 못했다.[17]
5. 대중 문화에서의 등장
댄 브라운의 2001년 미스터리 스릴러 소설 ''디셉션 포인트''는 ALH84001에서 영감을 받아 외계 생명체의 존재를 증명하는 듯한 운석 발견을 다룬다.[28]
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