Clara Sousa-Silva: The fingerprints of life beyond Earth | TED

92,416 views ・ 2021-09-03

TED


아래 영문자막을 더블클릭하시면 영상이 재생됩니다.

번역: Yeji Lim 검토: JY Kang
저는 외계인을 찾는 일을 하고 있습니다.
그래서 짐작하시는 대로
대부분의 시간을 외계인 생각으로 보냅니다.
작은 초록색 여인들이 친구들과 어울리거나
00:12
It's my job to find aliens, so as you might guess,
0
12747
3420
출근하는 모습을 상상하곤 하죠.
그러다 외계인 천문학자들도 밤하늘에서 우리를 찾을 거라는 생각이 듭니다.
00:16
I spent a lot of time thinking about them,
1
16208
2211
00:18
imagining little green women
2
18461
2419
00:20
meeting up with their friends, commuting to work.
3
20921
2670
만약 이 외계인 천문학자들이 지난 세기에 우리 쪽을 관찰했다면
00:23
And that gets me thinking about alien astronomers
4
23632
2962
과학 기술의 뚜렷한 징후를 발견하고 정말 들떴을 거예요.
00:26
trying to find us in their night sky.
5
26635
2336
00:29
If these alien astronomers had looked in our direction
6
29847
2961
하지만 우리 문명의 징후가 있기 전인 1만 년 전에 관찰했다면 어떨까요?
00:32
in the last century,
7
32808
1502
00:34
they would have been really excited to detect unequivocal signs of technology.
8
34310
5422
실망한 채로 어깨를 으쓱거리고 다른 데서 생명체를 찾아다녔을까요?
00:39
But what if they looked ten thousand years ago,
9
39732
2377
아닐 거예요. 우리도 그래선 안 되죠.
00:42
before we showed signs of civilization?
10
42109
2503
대신에 생명체의 다른 징후들을 찾아볼 수 있거든요.
00:44
Would they shrug in disappointment and go look elsewhere for life?
11
44612
3879
예를 들어, 그 외계인 천문학자들이 1만 년 전에 우리 쪽을 봤다면
00:48
No, and neither should we.
12
48491
2502
00:51
Instead, we can look for other signs of life.
13
51035
3545
문명의 징후가 없다고 해도
00:54
For example, if those alien astronomers had looked our way 10,000 years ago,
14
54622
5046
뭔가 조금 특이하다는 걸 알아차릴 수도 있을 겁니다.
먼저, 우리에겐 두텁고 온화한 대기가 있죠.
00:59
they might notice that even without signs of civilization,
15
59710
3545
더 주목할 만한 점은
01:03
we still looked slightly unusual.
16
63297
3128
우리 대기에는 산소가 의심스러울 만큼 많다는 것입니다.
01:06
For one, we have a thick and temperate atmosphere,
17
66467
4004
이건 제 동료 외계인들에겐 희망적인 생명체의 징후가 될 수도 있어요.
01:10
but more notably,
18
70513
1376
01:11
we have suspiciously large amounts of oxygen in the atmosphere.
19
71931
4713
왜냐하면 지구 대기의 구성 성분은
오직 생물학적 순환을 통해서만 존재할 수 있기 때문이죠.
01:16
This would be a really encouraging sign of life for my alien colleagues
20
76644
4337
그럼 외계 생명체도 마찬가지일까요?
01:20
because the composition of the Earth's atmosphere
21
80981
2378
저는 실제로 그렇게 하고 있습니다.
양자 천체화학자인 저는
01:23
can only sustain itself through a biological cycle.
22
83359
3336
우주에서 분자와 빛 사이의 양자 상호작용을 연구합니다.
01:26
So can we do the same to them?
23
86695
1794
01:29
I'm certainly trying.
24
89406
1877
01:31
I am a quantum astrochemist,
25
91283
2294
이런 분자나 분자가 존재하는 행성을 우리가 볼 수는 없어요.
01:33
which means I study the quantum interactions
26
93619
2294
01:35
between molecules and light in space.
27
95955
4171
하지만 항성으로부터 나오는 빛이 외계 행성의 대기를 통과할 때
대기 안의 각 분자는 그 빛 안에 특별한 지문과도 같은 것을 남기죠.
01:40
We can't see these molecules or even the planets they're on.
28
100167
3587
01:43
But when life from a star goes through an alien atmosphere,
29
103796
3462
그건 여기서도 볼 수 있습니다.
그럼 저는 생명체와 연관될 수 있는 분자들의 지문을 찾거나
01:47
each molecule within it leaves a unique fingerprint
30
107299
3420
01:50
in the starlight that I can see from here.
31
110761
2920
복합오염물질이나 산소 같은 생물학적 징후들을 찾곤 합니다.
01:53
And I look for the fingerprints
32
113722
2002
01:55
of molecules that could be associated with life,
33
115766
2753
지구의 경우에 두드러지는 생물학적 징후는 산소지만
01:58
or biosignatures,
34
118519
1460
01:59
like complex pollutants or oxygen.
35
119979
2294
산소가 만들어지기 어려운 건 아닙니다.
예를 들어, 지금과 다른 수준의 태양 복사열이나
02:04
In the context of Earth, oxygen is a wonderful biosignature,
36
124108
4921
폭발적인 온실 효과로 인해 바닷물이 증발한다면
02:09
but oxygen is not that hard to make.
37
129029
2837
02:11
So, for example, if our sun had different levels of radiation
38
131866
3878
생명 활동 없이도 대기 안에 많은 양의 산소가
02:15
or if our oceans were evaporating from a runaway greenhouse effect,
39
135786
4338
축적될 수 있습니다.
그러면 산소는 생명체에 대한 거짓 양성이 되는 거죠.
02:20
then large amounts of oxygen could accumulate in our atmosphere
40
140166
3461
그럼 지구 너머의 생명체를 찾는 데 산소가 정답이 아닐 수도 있다면
02:23
without biology,
41
143669
1502
02:25
and then oxygen would be a false positive for life.
42
145212
3295
과연 뭐가 정답일까요?
제 전문 분야는
02:29
So maybe oxygen won't be the solution to finding life beyond Earth,
43
149383
4671
생명체에 대한 거짓 양성이 훨씬 적은 특이한 분자를 찾는 것인데요.
02:34
but then what is?
44
154096
1668
왜냐하면 그런 분자들은 만들기가 너무 어려워서
02:35
Well, my specialty is to look for unusual molecules
45
155806
4254
자연적으로 만들어지는 경우가 거의 없기 때문입니다.
저는 그런 특이한 분자들 중에서 인화수소를 가장 좋아합니다.
02:40
that have fewer false positives for life
46
160060
2586
02:42
because they're so difficult to make that they're rarely made spontaneously.
47
162646
4964
제가 약 10년 전에 인화수소 연구를 시작했을 때
02:47
And my favorite of those unusual molecules is phosphine.
48
167610
5297
사람들은 인화수소를 생물학적 징후로 생각하지 않았어요.
02:52
When I first started working on phosphine about a decade ago,
49
172907
3586
오히려 이 끔찍한 악취를 가진 분자는
02:56
people had a hard time thinking of it as a biosignature at all.
50
176535
3921
생명체의 산소 사용 능력을 망가뜨려
03:00
Instead, it was known
51
180497
2002
죽음에 이르게 하는 데 효과적인 분자로 알려져 있었죠.
03:02
for being this horrific, foul-smelling molecule
52
182541
3253
산소 대사와의 이런 치명적인 상호작용 때문에
03:05
that messes with life's ability to use oxygen,
53
185836
2795
인화수소는 살충제로 널리 사용되고
03:08
making it a really effective killer.
54
188672
2711
바로 같은 이유로 슬프게도 화학전에서 많이 사용되었습니다.
03:11
Because of this fatal interaction with oxygen metabolism,
55
191425
4046
03:15
phosphine is used widely as a pesticide
56
195512
3421
인화수소는 실험실에서 만들 수 있지만
거대 가스 행성에서 볼 수 있는 극한 환경에서도 생성됩니다.
03:18
and sadly for the same reason it was used many times in chemical warfare.
57
198974
4755
목성이나 토성과 같은 행성이요.
03:23
Phosphine can be made in the lab,
58
203729
2294
하지만 지구처럼 바위가 많은 행성에서는 우연히 생성되는 일이 거의 없죠.
03:26
and it's also produced in the extreme environments
59
206023
2961
03:28
found inside gas giants like Jupiter and Saturn.
60
208984
3462
그래서 인화수소를 지구에서 발견하리라고는 기대하지 않았습니다.
03:32
But on rocky planets like the Earth, it is rarely created accidentally.
61
212446
4671
하지만 발견해냈어요.
지구 전체에 소량의 인화수소가 발견되고
03:37
So we don't really expect to find phosphine on Earth at all.
62
217117
4588
어떤 곳에서는 유난히 많은 양이 발견됩니다.
03:41
And yet we do.
63
221747
2002
늪지와 논, 호수 바닥 같은 곳이나
03:43
We find it in small amounts throughout the globe,
64
223791
3003
03:46
and in some places in strangely large quantities,
65
226835
3879
대부분 동물들의 배설물과 내장에서 말이죠.
03:50
places like swamps and rice fields and lake beds
66
230756
4671
이런 생태계들의 공통점은
산소에 의존하지 않는 유기체들이 서식하기 때문에
03:55
and the excrements and guts of most animals.
67
235469
3253
인화수소의 피해를 받지 않는다는 것이었습니다.
03:58
And what all of these ecosystems have in common
68
238764
2711
사실 인화수소는 이런 산소가 부족한 생태계에서
04:01
is that they all host organisms that are not reliant on oxygen,
69
241475
4379
아무 문제 없이 활발하게 생성되는 것 같았습니다.
04:05
so phosphine can't hurt them.
70
245854
2503
그래서 어쩌면 우리보다 산소에 덜 의존하는 생명체가 있는 행성에는
04:08
Indeed, phosphine seems to be safely and enthusiastically produced
71
248357
4046
04:12
in all of these oxygen-poor ecosystems.
72
252403
3169
인화수소가 매우 일반적인 생물학적 징후로 존재할 수도 있겠다고 생각했죠.
04:16
So I figured, maybe other planets with life less reliant on oxygen than ours
73
256282
5380
그리고 인화수소의 가장 좋은 점이 있는데요.
지구와 같은 암석 행성에서는 생성되기 어렵다 보니
04:21
could also have phosphine, but as a really popular biosignature.
74
261704
3837
생명체에 대한 거짓 양성이 거의 없다는 점입니다.
04:26
And here's the best thing about phosphine.
75
266583
2336
그래서 우리 은하 근처의 행성들에서 인화수소를 발견하기 위해
04:28
Because it's so hard to make on rocky planets like the Earth,
76
268961
3712
어떤 망원경이 필요할지 생각해보기 시작했어요.
04:32
it has almost no false positives for life.
77
272715
3044
발견만 한다면, 그게 생명체를 의미할 거라고 예상했거든요.
04:35
So I started considering what telescopes we would need
78
275801
3170
04:39
to detect phosphine on planets in our galactic neighborhood.
79
279013
3795
저는 머나먼 행성을 상상하고 있었죠.
산소는 희박하지만
04:42
Because if we did, I predicted it could only mean life.
80
282808
4838
인화수소는 풍부한 열대 낙원 같은 행성을 언젠가는 찾을 거라 기대했죠.
04:47
I was imagining a distant planet,
81
287646
2002
04:49
a oxygen-poor tropical paradise
82
289648
3253
하지만 저의 처음 예상보다 인화수소는 좀 더 흥미로웠습니다.
04:52
with a phosphine-rich biosphere that we might one day be able to detect.
83
292901
5005
이 일을 마치고 몇 달 뒤
04:58
But turns out phosphine was a little more exciting
84
298991
2753
천문학자인 제인 그리브스로부터
여기 흰색으로 나타난 망원경 신호의 분석을 도와달라는 연락이 왔습니다.
05:01
than I had initially envisaged
85
301785
2086
05:03
because a few months after I finished this work
86
303912
2586
그리고 몇 달 뒤에는 주황색의 다른 신호가 있었는데
05:06
an astronomer, Jane Greaves, reached out to me
87
306540
2669
그리 멀지 않은 행성에 인화수소가 존재할 수 있음을 보여주는 듯했죠.
05:09
asking for help with interpreting a telescope signal seen here in white.
88
309251
3670
05:12
Then months later, another signal, seen here in orange,
89
312963
3670
우리 바로 이웃인 금성의 구름에서요.
05:16
that seemed to indicate that phosphine might be present not on a distant planet,
90
316675
5047
그럼 우리가 해낸 걸까요?
지구 너머의 생명체를 찾은 걸까요?
그건 모릅니다.
05:21
but right next door, on the clouds of Venus.
91
321764
3253
금성 관측은 신호에 잡음도 있었고 예비 관측이었기 때문에
05:25
So did we do it?
92
325059
1501
05:26
Did we find life beyond Earth? We don't know.
93
326560
3587
의심할 여지 없는 진짜 신호인지 확인이 필요합니다.
만약 진짜라면,
05:31
These Venus observations were noisy and preliminary,
94
331065
3753
인화수소의 지문을 흉내내는 다른 분자가 아님을 확인해야 하죠.
05:34
so we still need to confirm, without a doubt,
95
334818
2419
그리고 이것이 분명하게 인화수소라면
05:37
that the signal is real,
96
337237
1669
05:38
and if it is, we need to make sure
97
338906
2294
그걸 무엇이 혹은 누가 만드는지 알아내야 합니다.
05:41
it's not another molecule mimicking phosphine's fingerprint.
98
341200
4004
왜냐하면 틀림없이 생명체를 통해서만
05:45
And if it is unambiguously phosphine,
99
345245
2253
금성 같은 행성에서 인화수소의 존재를 설명할 수 있기 때문입니다.
05:47
we still need to figure out what or who is making it,
100
347539
3546
하지만 아닐 수도 있어요.
05:51
because maybe it's true
101
351126
1752
05:52
that life is the best explanation for the presence of phosphine
102
352920
4129
누구도 생각하지 못한 특이하고 생물학적인 방법으로
인화수소가 생성된 걸 수도 있죠.
05:57
on a planet like Venus.
103
357091
1960
어느 쪽이든, 제가 인화수소를 엄청 좋아하긴 하지만
05:59
But maybe that's wrong
104
359093
1251
06:00
and there's an exotic but not biological way of making phosphine
105
360386
4421
그런 방식으로 생명체를 찾게 되진 않겠죠.
06:04
that no one has thought of yet.
106
364848
2628
하나의 분자로는 생명체를 발견하지 못할 것이기 때문입니다.
06:07
Either way, as much as I love phosphine,
107
367476
3420
아무리 특별한 분자라 하더라도요.
06:10
I don't think that's how we'll find life.
108
370896
2377
아마 복잡한 기체 네트워크를 만드는 생물권 전체를 발견해야 할 거예요.
06:13
The detection of life will likely not come from a single molecule.
109
373273
3212
06:16
No matter how special it is.
110
376485
2502
“우리 살아있어요!”라는 메시지를 확인할 수 있을 만큼요.
06:18
We'll have to detect a whole biosphere producing a complex network of gases
111
378987
5548
금성의 경우에서 알 수 있듯이 생명체 발견 여부는 불확실합니다.
06:24
that together form a message that reads: “We’re alive!”
112
384576
4046
하지만 금성은 완벽한 실험실이에요.
06:29
As the Venus story shows,
113
389706
1794
생물권에 대한 우리의 이론을 시험하고 그걸 설명할 방법을 찾을 수 있죠.
06:31
the detection of life will likely be uncertain,
114
391542
3003
금성의 대기와 그에 담긴 의미를 이해하는 법을 알게 된다면
06:34
but Venus is the perfect lab for us to test our theories of biospheres
115
394586
5130
금성으로 확인하러 가서 우리가 맞았는지 알아낼 수 있겠죠.
06:39
and how to interpret them.
116
399758
1543
06:41
If we learn to understand the atmosphere of Venus
117
401343
3170
그리고 10년 안에 실제로 그렇게 할 예정입니다.
06:44
and the message it contains,
118
404555
1960
하지만 이번 말고도 나중에
06:46
then we can find out if we got it right by going there and checking.
119
406557
3753
인간이 거주 가능한 행성에서 생물학적 징후를 찾게 되더라도
06:50
And we'll do that at the end of the decade.
120
410310
2753
다음번에는 직접 가서 알아볼 수 없을지도 모릅니다.
06:53
But this will not be the last time
121
413063
2878
06:55
that we have the discovery of a biosignature
122
415941
2711
그래서 제가 가장 걱정하는 건
06:58
on a potentially habitable planet,
123
418652
2628
우리 시대에 거주 가능한 행성을 찾지 못하는 게 아닙니다.
07:01
and next time we won't be able to just go there and check.
124
421280
3461
그보다는 우리의 비싼 망원경이
07:04
So my biggest concern
125
424741
1752
생명체가 살고 있는 행성으로 똑바로 향하고 있으면서도
07:06
is not that we will fail to find a habitable planet in our lifetimes.
126
426535
4087
생명체를 알아보지 못한다는 것이죠.
그러나 저는 반드시 알아볼 겁니다.
07:10
My biggest concern is that we'll point our very expensive telescopes
127
430664
3212
네, 제가 찾고자 하는 건
07:13
directly at an inhabited planet
128
433917
2169
복합오염물질처럼 확실하지만 흔치 않은 기술의 징후입니다.
07:16
and just not know we did it.
129
436128
2127
07:18
But I am determined to not miss life.
130
438297
3003
그리고 산소처럼 만족스럽고 익숙하지만
07:21
So, yes, I will look for the unambiguous but quite unlikely signs of technology
131
441341
6257
생명체의 흔적으로 오해할 만한 것들도 찾아볼 겁니다.
07:27
like complex pollutants.
132
447639
1794
그리고 물론 인화수소처럼
07:29
And I'll look for the pleasant and familiar
133
449475
3294
이상하고 무서운 생물학적 징후들도 계속 찾아야죠.
07:32
but potentially misleading signs of life, like oxygen.
134
452769
3838
하지만 결정적으로, 생물권에 대해 전체적인 그림을 그려낼 수 있는
07:36
And of course, I'll keep looking
135
456607
1585
07:38
for the strange and scary biosignatures like phosphine.
136
458192
3753
모든 분자들을 찾을 거예요.
07:41
But crucially, I will look for all the molecules
137
461945
3504
그래서 언젠가 생명체를 발견했을 때 그게 생명체임을 알 수 있게 말입니다.
07:45
that can together paint a holistic picture of a biosphere.
138
465449
4755
감사합니다.
07:50
All of this so that one day we'll know life when we see it.
139
470245
4672
07:54
Thank you.
140
474958
1252
이 웹사이트 정보

이 사이트는 영어 학습에 유용한 YouTube 동영상을 소개합니다. 전 세계 최고의 선생님들이 가르치는 영어 수업을 보게 될 것입니다. 각 동영상 페이지에 표시되는 영어 자막을 더블 클릭하면 그곳에서 동영상이 재생됩니다. 비디오 재생에 맞춰 자막이 스크롤됩니다. 의견이나 요청이 있는 경우 이 문의 양식을 사용하여 문의하십시오.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7