토성의 달 ‘엔셀라두스’ 바닷물은 ‘강한 염기성’ [우주로 간다]

지구 밖 세계 중 생명체 존재 가능성이 높다고 알려진 토성의 위성 ‘엔셀라두스’의 바닷물의 수소이온농도(pH) 수치가 공개됐다고 우주과학매체 스페이스닷컴이 최근 보도했다. 이번 연구 결과는 지난 달 말 국제학술지 이카루스에 실렸다.

미국 항공우주국(NASA) 카시니 우주선은 과거 엔셀라두스 지표면에서 뿜어져 나오는 수증기 기둥 위를 여러 차례 통과해 이 곳의 pH 농도를 측정했다. 사우스웨스트연구소(SwRI) 연구진의 연구 결과에 따르면, 엔셀라두스 지표면 아래 바닷물은 높은 알칼리성을 띄는 10.1에서 11.6 사이로 전해졌다.

토성의 달 엔셀라두스의 지표면에서 뿜어져 나오는 물기둥 위를 날고 있는 NASA 카시니호의 모습을 상상한 일러스트 사진 (사진=NASA)

pH 척도는 물질의 산성 또는 알칼리성을 측정하는 단위로, 1은 매우 산성, 14는 매우 알칼리성, 7은 중성을 나타낸다. 엔셀라두스의 바다는 강한 염기성을 띄는 것으로 지구 바다의 pH 농도는 8이다.

연구진은 카시니호의 관측 자료를 통해 엔셀라두스의 바닷물의 전체 광물학적 구성을 예측해냈다. 이후 이 바닷물에 잠재적인 생명체에 좋은 점과 나쁜 점이 모두 존재한다는 사실도 발견했다.

SwRI 해양세계과학자 크리스토퍼 글라인은 "이런 환경에서 사는 건 더 힘들지만, 전혀 불가능한 일은 아니다"라고 밝혔다.

카시니 우주선이 관측한 엔셀라두스의 물기둥 (출처=NASA/JPL–칼텍/SwRI)

염기성 수치는 바닷속의 물과 철, 마그네슘, 나트륨 등을 함유한 규산염 암석과의 상호작용으로 인해 나타나는 지표다. 물과 암석의 상호작용으로 수산화나트륨(NaOH)이 바다로 방출되고, 이산화탄소와 반응하면서 높은 알칼리성을 보인다.

강한 염기성은 생명체가 살아가기에는 다소 힘든 환경이 될 수 있다. 글라인은 "높은 pH는 생물학적 중합체(polymer)를 분해하는 경향이 있다”며, "하지만 지구상의 일부 미생물은 엔셀라두스에서 발견되는 pH 범위를 견딜 수 있다"고 밝혔다.

또, 엔셀라두스 바닷속 생명체 존재 가능성을 높여주는 요인 중 하나는 물과 암석의 상호작용으로 이 곳의 물에서 미생물이 에너지와 생명 유지에 사용할 수 있는 미네랄과 이온이 생성된다는 점이다.