충돌 은하
은하는 중력에 의해 묶여 서로 회전하는 별들의 집합체입니다. 은하들이 모여 우주의 필라멘트를 형성하고, 은하 군집은 우주 필라멘트의 교차점에서 형성됩니다. 이 군집에서 젊은 은하들은 자유로운 가스를 얻기 위해 경쟁하며, 더 오래된 은하들이 결국 승자가 됩니다. 은하들의 발레, 은하들의 만남, 충돌, 그리고 큰 은하가 작은 은하를 흡수하는 식인 현상은 별 생성 촉진에 기여합니다.
은하의 분류
은하는 나선형, 바 형태, 타원형, 불규칙형 등으로 나눌 수 있습니다. 이들은 보통 허블(Hubble)에 의해 알려진 형태로 분류됩니다.
이제 이것이 진화적 순서가 아님이 알려졌습니다.
은하 내 생명 가능 지대
은하 내 생명 가능 지대는 보통 은하 중심에서 23,000광년에서 30,000광년 사이의 반경에 위치합니다 (태양은 27,000광년 위치에 있습니다).
이 구역 밖, 은하의 가장자리 쪽에서는 생명에 필요한 수소와 헬륨보다 무거운 원소들이 부족합니다.
이 구역 밖, 은하 중심에 가까워지면, 매우 에너지가 강하고 폭력적인 감마선 폭발이 발생해 생명체 존재를 불가능하게 만듭니다.
플라스마와 자기장
은하간 매질, 항성간 매질, 그리고 별 자체에서 물질은 일반적으로 플라스마 상태에 있습니다.
이 플라스마는 전자, 양성자, 고에너지 입자들, 그리고 이온화된 가스로 이루어져 있습니다.
지구상에서 플라스마 상태의 물질은 번개, 형광등이나 저전력 소비 램프, 모니터와 텔레비전 화면, 플라스마 볼, 그리고 촛불의 불꽃 등에서 존재합니다.
태양풍도 플라스마입니다. 이는 태양의 코로나에서 방출되는 전하를 가진 입자들의 흐름입니다. 이 입자들의 흐름은 변동성이 있으며, 지구 자기폭풍을 일으킬 수 있고, 그로 인해 오로라(북극광과 남극광)가 발생합니다. 또한, 태양풍은 혜성의 이온 꼬리 속 플라스마를 변형시키기도 합니다.
지구의 자기장은 지구상의 생명체를 보호하는 방패 역할을 합니다. 고속으로 이동하며 많은 에너지를 가진 태양풍 입자들은 큰 투과력을 가지고 있어 세포의 DNA를 손상시킬 수 있습니다.
지구의 자기장은 마치 우산처럼 작용하여 생명에 위험한 전하를 가진 입자들이 지구 표면에 도달하는 것을 막습니다. 이 입자들이 대기와 상호작용하면서 다양한 색깔의 아름다운 오로라를 생성합니다.
오로라의 색상은 이들이 상호작용하는 공기 중 분자의 에너지에 따라 달라집니다. 특정 지역에서:
고에너지 상태의 산소는 녹색/노란색 빛을 방출하며, 낮은 에너지 상태에서는 빨간색/보라색 빛을 방출합니다.
질소는 외곽 전자를 잃으면 푸른빛을 방출하고, 오로라의 하단 가장자리에서는 빨간색/보라색을 띕니다.
생명은 지구에서 어떻게 발생했는가?
가장 널리 받아들여지는 가설은 생명이 45억 년 전에 지구에서 무기물로부터 발생했다는 것입니다.
그러나 다른 과학자들은 생명이 외계에서 유래했을 가능성을 제기합니다. 만약 생명이 지구에서 시작되지 않았다면, 혜성, 소행성 또는 운석을 통해 지구에 도달했을 수 있습니다.
미생물은 바위 속에 갇혀 외부 우주의 극단적인 조건으로부터 보호를 받으며 생존할 수 있었을 것입니다.
아무도 첫 번째 생명체가 매우 복잡했을 것이라고 가정하지 않습니다. 첫 번째 유기체와 오늘날의 생명체 사이를 연결하는 더 간단한 형태의 생명이 있었을 것입니다. 극한 환경에서 살아가는 미생물들이 소행성이나 운석을 통해 지구에 도달했을 가능성도 있습니다. 실제로 일부 운석에서는 유기물이 발견됩니다. 운석을 찾는 것은 쉽지 않지만, 미세 운석을 찾는 것은 상대적으로 쉽습니다.
우리는 또한 극한 환경에서 살아가는 미생물들이 발견되는 지구의 일부 지역을 살펴볼 것이며, 이러한 지역들은 NASA와 ESA에 의해 연구되고 있습니다.
미세 운석
지구는 혜성의 궤도를 지나면서 그 흔적을 남긴 먼지와 마주합니다. 이 먼지는 지구 표면에 떨어져 미세 운석을 형성합니다. 매일 수천 개의 미세 운석이 지구로 떨어지며, 대기와의 마찰로 인해 지면에 도달하기 전에 대부분 타버리고, 이 과정에서 유성우가 형성됩니다.
지면에 도달한 미세 운석은 수집할 수 있습니다. 이들은 어디에나 있으며, 사람의 활동이 적거나 접근하기 어려운 장소에서 더 쉽게 찾을 수 있습니다. 그들의 둥근 형태와 홈은 그들의 기원을 나타냅니다.
운석은 외기권과 중간권을 통과할 때 큰 문제 없이 지나갑니다. 이 층들은 밀도가 낮기 때문입니다. 하지만 운석이 성층권에 도달하면 밀도가 더 높아져 공기가 더 많은 마찰을 일으키고 열을 발생시킵니다. 그로 인해 물질이 녹고 다시 고체화되며, 결국 홈과 때때로 빠른 고체화로 인해 작은 기포들이 생깁니다.
극한 생물 분류
극한 생물(extremophile)은 극한 환경(대부분의 지구 생명체가 경험하는 환경과 매우 다른 조건)에서 살아가는 생물(주로 미생물)이다.
최근까지도 극한 생물이 서식하는 환경에서는 생명체가 존재할 수 없다고 여겨졌다. 예를 들어, 스페인의 리오 틴토(Rio Tinto) 강은 매우 산성이며 금속이 포함된 물을 가지고 있고, 아타카마 사막은 극도로 건조하며 중금속을 포함하고 있으며, 남극은 매우 낮은 온도를 가지고 있다.
그러나 연구를 통해 이러한 극한 환경에서도 생명체가 존재한다는 것이 밝혀졌다.
남극의 극한 생물 (Extremophiles in Antarctica)