외계생명
외계생명(外界生命, )은 지구가 아닌 공간에 사는 생명(生命)을 지닌 존재를 가리킨다. 다른 명칭으로 외계생물(外界生物) 또는 사람에 빗댄 외계인(外界人) 등이 있으며, 영어에서 온 에일리언(alien) 등으로 명칭이 있다.
지구 상의 생명체는 탄소 화합물과 용매로 물을 사용하는 화학 반응에 기초하고 있다. 이들 원소의 풍부함과 유용함으로 미루어 볼 때, 외계의 생명체도 비슷한 방식을 사용하리라고 생각된다. 탄소 대신 실리콘이나 물 대신 암모니아를 사용하는 대체생화학이 제안되기도 하였다.
생명체가 사용하는 에너지의 근원으로 가장 먼저 생각할 수 있는 것은 항성의 열이다. 그 외에 행성 내부의 열이나 기조력에 의한 마찰열을 에너지원으로 생각해 볼 수 있다.
최근 생명체에게 치명적인 것으로 알려진 비소를 넣은 배양액으로 박테리아를 배양하는 데 성공했다는 NASA의 발표가 있었다. 발표에 따르면, 미국 캘리포니아주의 모노 호의 바닥에 있는 침전물에서 발견된 박테리아 GFAJ-1을 이 같은 방법으로 배양하자, 비소가 생명체의 필수 6대 원소의 하나로 알려진 인을 대신하는 역할을 하였음을 확인한 것이다. 이는 외계 생물이 지구상에 있는 생명체와는 다른 생화학 구조를 가질 수 있음을 증명한 셈이다.
그러나 이는 사실이 아닌 걸로 밝혀졌다. 2년 후인 2012년 7월 초 PhysOrg, National Geographic, Live Science, Astrobiology Magazine 등은 펠리사 울프 사이먼(Felisa Wolf-Simon)의 주장이 틀렸음이 확인됐다고 발표했다. 그 생물체는 유전암호에 비소가 아니라, 인을 필요로 함을 확인했다. 학자들은 각 행성들마다의 기후 및 대기 상태 등을 토대로 여러가지 모습의 외계인을 표현하기도 한다.
세계에서 가장 먼저 외계 생명의 존재를 주장한 사람 중에서는 16세기 이탈리아의 철학자 조르다노 브루노가 있다. 그는 우주는 무한하므로 지구 말고도 많은 행성계가 있으며, 그곳에도 지구처럼 생물이 존재할 것이라고 주장했다. 아울러 갈릴레이와 코페르니쿠스 같은 당대의 유명한 학자들도 우주는 무한히 넓기 때문에 다른 생물체가 살고 있다고 강력히 주장했다.
유럽 대륙에서는 르네상스 시대에 접어들면서 천문학이 발달되었다. 다윈의 진화론에 입각하여 넓고 넓은 우주에 외계인 존재의 가능성을 예측했다.
한국에서는 조선 중기의 실학자 홍대용이 중국의 우주 서적을 통해서 외계인의 존재에 대해 처음으로 언급하였다.
동물원 가설(Zoo hypothesis)은 물리학자인 다윈이 주장한 이론이다. 우주 안에 있는 지적 생명체가 생명체의 다양성을 위해 지구에 접근하지 않는다는 가설이다. 이는 다윈의 진화론과 일맥상통하는 부분이 많으며, 종족의 보존과 유지를 위해서 지구에 살고 있는 인간보다 더욱 뛰어난 외계 종족들이 일부러 지구에 접근하지 않고 다른 행성들을 탐사하는 경우이다. 만약 지적 생명체가 지구에 멋대로 접근하여 지구에 있는 인간들을 멸종시킨다면 우주의 생태계가 망쳐진다는 이유 때문에, 지적 생명체가 아무리 우주 안에서 모든 분야가 발달되었다고 해도 절대로 지구를 포함한 다른 미개한 행성들에는 접근을 하지 않는다는 것이다.
페르미 역설(Fermi paradox)은 물리학자인 엔리코 페르미가 주장한 이론이다. 1950년 여름 어느 날 미국의 로스앨러모스에서 에드워드 텔러, 허버트 요크, 에밀 코노핀스키와 함께한 식사 중 대화에서 "모두 어디 있지?"라고 질문한 것에서 시작되었다. 그러나 엔리코 페르미가 이에 대한 답을 내놓진 않았으며, 이 질문에 대한 답은 흥미를 갖게된 사람들에 의해서 내려졌다. 그 답은 '낙관주의자의 주장대로라면 수많은 외계 문명이 존재하여 우리 문명보다 더 앞서며 고도의 과학이 발달해 있다. 그래서 그들은 활동 영역을 확장하고자 할 것이기에 지금 여기에 있어야 한다. 그러나 우리같은 비관주의자의 주장은 그들이 여기에 존재하지 않기에 그들은 존재하지 않는다.'였다. 이 생각은 페르미의 생각에 반대되었기 때문에 질렛에 의해 페르미 역설이라고 불리게 됐다.
실제로 지구 내에서 생명체가 존재할 수 있는 조건은 아주 다양해서 햇빛이 전혀 닿지 않는 지하 깊숙한 곳이나 심해에서도 생명체가 살고 있으며, 심지어 산소 없이 살아가는 생물도 발견되고 있다. 이에 따라 과학자들 중에는 미생물 수준의 생명체는 우주에서 흔하고, 어쩌면 태양계 내에서도 존재할 수 있다고 주장한다. 이웃 행성인 화성 및 목성의 위성 유로파와 토성의 위성 타이탄의 환경이 지구의 극한 환경과 크게 다르지 않아 이들 천체에서는 생명체가 존재할 확률이 있다고 본다. 태양계 내에서 생명체를 찾는 방법은 탐사선을 직접 보내는 방식이 가장 확실하다. 미국의 NASA는 지구를 제외한 태양계 내부의 생명체 탐사에 박차를 가하고 있으며, 일부 탐사선은 화성에서 물의 존재를 밝혀내는 등 그 가능성을 확인하고 추가적인 탐사 활동을 진행하고 있다.
지구에서 행성까지 거리가 너무 멀어 대부분의 연구는 외계 행성을 직접관측하는 방식이 아니라 여러 가지 간접적인 방법을 활용해 조사를 한다.
가장 용이하게 많이 쓰는 방 도플러 효과 이용하는 것이다. 스스로 빛을 낼 수 없는 행성은 별에 비하면 너무 어두워 직접 관측이 불가능하지만, 행생에 의한 중심별의 미세한 떨림 현상은 관측할 수는 있다. 별은 행성에 비해 질량이 매우 크기 때문에 중심 별의 떨림 아주 미세하지만 별의 스펙트럼을 분석하면 도플러 효과에 의한 이동 정보를 알수있다. 나란히 놓인 경우에 쓸 수 있는 방법이지만, 도플러 효과를 응용하면 행성의 크기나 질량을 알 수 있는 장점이 있다.
최근 외계 행성 탐사에는 미세중력렌즈가 사용된다. 은하계 중심부의 위치한 천체의 중력으로 인해 뒤쪽 천체의 빛이 아주 미세하게 굴절되는 현상을 이용한다. 은하계에서 위치한 별이 행성을 가지고 있으면 행성의 중력이 추가적인 변화를 , 반응을 일으키는데,이를 통해 행성의 위치,존재 여부를 파악한다.
지금까지 조사에 따르면 우리 은하에는 태양과 비슷한 물리적 특성을 가진 별들이 아주 흔하고 태양계처럼 행성을 가진 별들도 상당할것으로 추정된다. 또한 과학자들은 지구에서처럼 탄소 원자가 외계 생명체의 기본 구성 물질이라고 생각한다.탄소 원자는 다른 원자들과 쉽게 화학적로 결합하는 성질이 있어 화합물을 만들수있다.실제로 단백질의 기본구조인 아미노산은 운석이나 성간 기체에서도 흔히 발견된다. 실제로 단백질의 기본구조인 아미노산은 운석이나 성간 기체에서도 흔히 발견된다. 하지만 여러가지 과학적인 근거에도 불구하고 외계 생명체는 아직까지 존재할 가능성이 높다는 주장일뿐, 실제로 외계 생명체를 발견하기 전까지는 어디까지나 추정에 불과하다. 현재의 과학 기술로는 태양계 밖에 존재하는 외계 행성들을 이제 막 찾아내기 시작한 단계에 불과하며, 그나마 발견된 외계 행성들도 거리가 너무 멀어 그환경을 추정하거나 분석하여 생명체의 존재 가능성을 살펴보는 것 뿐이다. 그렇지 않으면 외계의 지적 생명체가 우리 지구로 보냈을지 모르는 신호를 받아서 확인하는 방법밖에 없다.
외계 지적 생명체 탐사 (Search for Extraterrestrial Intelligence, 약칭 SETI) 프로젝트란, 외계의 지적 생명체들이 지구로 전파를 보낸다는 가정 하에 전파 망원경으로 외계에서 오는 신호를 받아 인공적인 신호가 있는지 분석하는 작업이다. 1960년에 드레이크 박사가 '오즈마 프로젝트' 라는 이름으로서 외계 지적 생명체 탐사를 시작한 이후로부터 SETI 프로젝트는 많은 사람들의 관심을 받으며 진행되고 있다.
1992년에는 NASA 등의 공식적인 지원을 받기도 하였으며, 현재는 민간 중심으로 추진되고 있다.
대표적인 프로젝트로는 민간 기부금으로 설립된 SETI 연구소가 주도하는 '피닉스 프로젝트' 와, 미국 버클리 대학의 'SETI@home' 프로젝트가 있다.
버클리 대학은 SETI 연구소와 공동으로 지름 6m짜리 전파 망원경 350개를 연결하는 ATA라는 초대형 전파 망원경 시스템을 설립하여 외계 생명체 탐사 작업에 돌입하였다.
전파 망원경으로 외계인의 존재를 찾으려는 SETI 프로젝트가 진행 중이다. 화성, 유로파, 타이탄과 같은 태양계 안 천체에서 생명의 흔적을 찾는 일도 진행하고 있다. 외계인들이 이미 태양계를 방문하여 남겼을지도 모르는 흔적을 찾는 방법도 있다.
대표적인 것이 화성에서 살고 있는 것으로 추측했던 화성인이다. 19세기에 화성인의 존재 여부에 대해 의견이 많았는데, 그것은 화성의 사각형 모양의 자국을 발견했기 때문이다. 바이킹 탐사선이 화성에 있는 사람 얼굴 모양의 바위를 찍어 보내자 화성인 이야기가 있었는데, 좀 더 지나고 나서 바이킹보다 성능이 좋은 마스 글로벌 서베이어 탐사선이 같은 바위를 찍었다. 그러나 서베이어 호의 사진은 단순히 사람 모양 비슷하게 풍화된 평범한 바위에 불과했다. 하지만, 많은 양의 물과 메탄의 발견으로 한때 화성에 생명체가 존재했을 확률은 점차 높아지고 있다.
SETI 연구소의 천문학자 세스 쇼스탁(Seth Shostak)은 2010년 8월 BBC 뉴스에 출연해 “우리가 접하게 될 전파가 우리 같은 생명이 아니라 인공지능이 보낸 것일 가능성이 크다”라고 말하였다. 이는 전파 신호를 보내고 우주 여행을 하는 단계에 이른 문명은 인공 지능을 만들어낼 가능성이 크다는 생각에 따른 것이다. 또 대기원시보 등의 언론 보도에 따르면 세스 쇼스탁 박사는 학술대회에서 "드레이크 방정식의 계산에 따르면 우리는 25년 안에 외계인을 만날 것이며, 인류가 외계인과 교신에 성공해도 그들의 과학 수준이 너무 높아 신호를 이해하기 힘들 것."이라고 추측하였다.