외계생화학

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이미지 제공: Steve Bowers
생화학 유형이 크게 다른 네 세계.

왼쪽에서 오른쪽으로; 지구, 토울흐 프라임, 코러스, 무홈.

주요 외계생화학(Xenobiochemistry) 유형

테라젠 스피어 내에는 자연적이든 인공적이든 많은 형태의 "생명"이 존재한다. 여기에는 나노기술 구성 요소를 갖춘, 또는 갖추지 않은 다양한 자기복제 기계가 포함된다. 때로는 완전히 인공적이거나, 봇월드들(Botworlds)의 경우처럼 버려지거나 탈출한 원본에서 자연적으로 진화한 것도 있다. 또한 자연적 기원을 가진 것으로 보이지만 일반적으로 사용되는 용어로서의 생화학을 사용하지 않는 많은 형태의 생명도 있다(레올리소이드(Rheolithoids)와 힐데마르의 매듭이 좋은 예이다). Chen Zhuo 1101 거주지의 유명한 불소 호흡자들과 같이 새로운 인공 생화학을 가진 많은 네오젠들도 있다. 그러나 지금까지 발견된 자연 진화 생화학의 대부분은 몇 가지 큰 범주로 나눌 수 있다: 메탄 기반, 암모니아 기반, 그리고 물 기반. 이는 우주에서 가장 흔한 원소인 수소와, 수소와 화합물을 만들 수 있는 다음 세 가지 흔한 원소의 조합이라는 점에서 예측할 수 있다. 물론 이러한 기본 생화학에는 많은 하위 유형이 있으며, 생물권 사이와 내부에는 엄청난 생화학적 다양성이 있지만, 광범위한 유사성도 있다. 어느 경우든 이러한 생명체가 활동할 수 있는 평균 온도 주변에는 상당한 변동 폭이 있다. 가장 넓은 범위는 테라젠 유형인데, 물이 다른 일반적인 용매보다 더 넓은 범위에서 액체 상태이기 때문이다. 다른 두 가지 주요 생명 유형은 훨씬 더 작은 온도 범위에서 활동하지만, 일반적으로 비활성 동결 상태에서 훨씬 더 큰 온도 하락을 견딜 수 있다. 이는 그들이 의존하는 용액이 얼어붙은 물처럼 고체화될 때 팽창하지 않기 때문이다. 황산을 사용하는 드문 네 번째 생명 유형은 대부분의 전문가가 포함하지만, 모든 전문가가 그렇게 보지는 않는다. 이 비교적 드문 형태가 자연적으로 진화했다는 데 모두가 동의하는 것은 아니다.

일부 전문가들은 목성형(Jovian) 또는 조빅(Jovic)이라고 불리는 다섯 번째 분류를 포함한다. 그러나 그러한 생명체는 일반적으로 지역 대기의 온도와 압력 체계에 따라 위의 생화학 스타일 중 하나를 사용한다. 몇몇 유명한 사례에서는 행성의 생물권이 변형된 형태로 다른 세 가지 주요 유형을 모두 포함한다. 그러나 이것들은 테라젠이든 아니든 소폰트들에 의한 씨뿌리기의 결과로 여겨진다.

유형 I (테라젠/물 기반)

유형 I 생명은 일반적으로 약 20°~30°C에서 작동하며, 0°C만큼 낮은 온도나 125°C만큼 높은 온도에서 번성하는 변형 형태가 있다; 이 유형의 모든 생명체는 H₂O를 용매로 사용한다. 잘 발달된 행성 생태계는 결국 물을 수소 공여체로 사용하는 광합성이 가능한 형태를 진화시키고, 미량의 이산화탄소(구지구처럼 유형 I 생명 구역의 안쪽 가장자리에 가까운 행성의 경우)에서부터 훨씬 더 많은 양(주성으로부터 더 멀리 떨어져 있고 강한 온실 효과로 유형 I 생명을 유지하는 행성의 경우)에 이르기까지 산소/질소/이산화탄소 대기를 생성한다. 일반적인 화학물질은 단백질, 지방, 탄수화물, 핵산이다. 이것은 지금까지 가장 흔한 유형이다. 산소가 우주에서 세 번째로 흔한 원소이고, 물이 매우 넓은 온도와 압력 범위에서 액체 상태를 유지하기 때문이다. 일반적으로 가이안 행성 유형과 관련이 있지만, 액체 물을 허용하는 모든 환경이 유형 I 생명체를 발생시킬 수 있다. 예는 수없이 많다: 구지구, 트리스, 캄메러, 리지웰(Ridgewell), 다윈, 에우리페데스 메이, 위스퍼(Whisper), 오웰(Orwell), 엘모, 올드 림너 세계들, 그리고 크토니드들, 파울란들, 마이스터싱어즈, 가수들(Singers), 침묵자들(Silent Ones)의 원래 고향 세계들은 등을 들 수 있다.

유형 Ia (토울히안/고온 물 기반)

유형 Ia는 대부분의 면에서 유형 I와 비슷하지만, 약 90°C에서 작동한다. 높은 표면 압력(최대 20바 이상)에서는 물을 용매로 쓸 수 있다. 그런 압력에서는 행성이 물을 액체로 유지하기 때문이다. 대기 중 이산화탄소의 비율이 훨씬 더 크며, 보통 전체의 50~90%이지만, 이 유형의 완전히 진화한 생물권에는 산소도 존재한다. 이 생화학은 수은과 주석과 같이 이러한 온도에서 휘발성인 여러 미량 원소의 추가를 특징으로 한다. 황도 표준 유형 I 생물학보다 지역 생화학에서 더 자주 사용된다. 보통 생태계에는 더 전형적으로 유형 I이고 토울흐 세계의 맥락에서 극한생물인 일부 고고도 구름 거주 생명체가 포함된다. 일부 전문가들은 유형 I과 Ia를 단순히 연속체의 두 극단으로 간주한다. 이것은 일반 유형 I 생화학보다 덜 흔한 유형인데, 토울히안 생명으로 이어지는 강한 일사량이 더 자주 폭주 온실 효과와 행성 대기의 건조화를 초래하여 진정한 사이테리안 유형의 생명 없는 세계를 만들기 때문이다. 관련 행성 분류 유형은 사이테리안/가이안, (토울헤스 하위 유형)이다. 토울흐 고향 세계가 원형이자 가장 풍부한 자연 예이다.

유형 Ib (할로제닉/물-염산 기반)

유형 Ib는 위의 두 가지와 비슷하지만, 용매 혼합물에는 물 외에 일부 HCl이 포함되고 대기에는 산소뿐만 아니라 염소 가스의 일부도 포함된다. 관련 행성 유형은 가이안 (할로제닉)이다. 예로는 코러스, 도린, 티탈루스, 아웃랜드가 있다. 그러한 생물권은 염소의 상대적 희소성 때문에 극히 드물다. 이 유형의 생명에는 알려진 기원이 하나만 있으며, 수많은 행성에서 수억 년의 후속 독립적 진화에도 불구하고 전체 그룹이 궁극적으로 인공 기원임이 입증될 수 있다.

유형 II (소프토니안/물-암모니아 기반)

유형 II 생명은 약 -50°C에서 작동한다. 용매는 H₂O와 NH₄ 혼합물이며, 생화학은 지방산을 광범위하게 사용한다. 관련 행성 분류 유형은 유로판 변형이다. 자연 발생은 몇 가지만 있다. 부드러운 자들(Soft Ones)는 그러한 세계의 생명체의 유명한 예이다.

유형 III (무이안/메탄-에탄 기반)

유형 III 생명은 약 -160°C에서 작동한다. 주요 용매는 메탄 CH₄와 에탄 C₂H₆의 혼합물이다. 메탄 단독으로는 액체 상태인 범위가 극히 좁지만, 두 물질이 함께하면 생명에 더 유용한 범위의 유체를 만든다. 주요 용매가 비극성이므로, 그러한 생명체의 생화학은 전형적인 테라젠 생명과 유사점이 거의 없다. 일반적인 대기는 질소와 메탄으로 구성되어 있으며 더 무거운 탄화수소 가스가 오염물질로 있다. 매우 드물다. 관련 행성 분류 유형은 타이타니안이다. 태양계의 타이탄은 차갑고 황량한 버전이다. 알려진 예로는 무홈과 다른 무우 세계가 있다.

유형 IV (비트리올릭/황산 기반)

유형 IV 생명은 250~330°C 사이의 온도에서 존재하며, 액체 황산이 존재하지만 물은 존재하지 않는 조건에서 존재한다. 이러한 뜨거운 생물권의 유기 분자는 일반적으로 실리콘 기반이다. 부식성 세계들(Vitriolic Worlds)와 관련된 생물권은 모두 인과적으로 연결되어 있으며, 5억 년 이상 전에 오늘날 티오젠들(Thiogens)로 알려진 외계지성체(Xenosophont) 종에 의해 씨가 뿌려졌다. 비트리올릭 식물은 붉은 색조를 띠는 경향이 있지만, 수억 년에 걸친 분화 때문에 언제나 그런 것은 아니다.

기타 유형

가장 잘 알려진 네 가지 외에도, 테라젠 스피어에는 다양한 다른 희귀 유형의 생화학이 존재하는 것으로 알려져 있으며, 몇몇 경우 정원 세계(Garden World)를 발생시킨다.