May 28,2017

화성-목성 사이 케레스, 유기물 집중

NASA 탐사선, "생명발생 단초"

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화성과 목성 사이 궤도의 소행성대에 있는 왜행성 케레스(Ceres)에서 생명 발생의 단초가 되는 핵심요소 중 하나인 유기화합물이 집중된 지역이 발견됐다. 이 유기화합물은 케레스 자체에서 형성된 것으로 보인다. 미국항공우주국(NASA)의 소행성 탐사선 ‘돈’(Dawn)의 관측자료를 분석해 이뤄진 발견이다.

미국 과학진흥협회(AAAS)가 발간하는 과학 저널 ‘사이언스’는 17일자에 ‘케레스 표면의 국지화된 지방족(脂肪族) 유기물’(Localized aliphatic organic material on the surface of Ceres)이라는 논문을 실었다.

과학자들은 스펙트럼 관측을 통해 유기물질의 존재를 알아낼 수 있다. 유기물질에는 탄소(C), 수소(H), 질소(N), 산소(O) 등이 결합한 CH, NH, OH, CO₃ 등의 결합이 많으며, 이런 결합들은 파장이 3.3∼3.6㎛인 적외선을 흡수한다. 따라서 스펙트럼 조사에서 이 대역의 흡수 밴드가 나오면 유기물 존재의 신호로 받아들여진다.

논문 저자들은 케레스의 표면을 가시광선 및 적외선 매핑 분광계로 조사한 결과 3.4㎛ 전후 대역에서 뚜렷한 흡수 밴드 신호가 나와 유기물질이 집중적으로 분포된 것으로 추정되는 곳들을 발견했다. 이런 곳들은 북반구에 있는 지름 53.4km의 ‘에르누테트 분화구’에 가까운 약 1천㎢ 넓이의 지역에 몰려 있었다.

관측은 최고 4천300km, 최저 385km 높이에서 케레스 표면을 관찰한 돈 탐사선에 의해 이뤄졌다.

논문 공저자인 미국 콜로라도에 있는 사우스웨스트연구소(SwRI) 선임연구원 시모네 마르치 박사는 “케레스에는 암모니아를 품은 수화(水化) 광물, 얼음 상태의 물, 탄소화합물, 염류(鹽類)가 있으며, 이제 유기물질이 있다는 증거가 나왔다”며 케레스가 생명이 발생하기 위한 핵심요소들을 갖추고 있음이 이번 발견으로 입증됐다고 설명했다.

지질학적 분석을 담당한 그는 “이 지역은 전반적으로 분화구가 많고 오래된 지형으로 보이지만 에르누테트의 테두리 부분은 상대적으로 최근에 생긴 것으로 보인다”며 여기서 발견된 유기물이 케레스 외부가 아니라 내부에서 생긴 것이라는 분석을 내놨다.

유기물의 정확한 성분을 알아낼 수 있을 정도로 데이터가 충분하지는 않았으나, 스펙트럼 상으로는 타르와 비슷한 물질에 가깝다고 논문 저자들은 설명했다.

이번 발견은 케레스에 생명의 발생에 적합한 환경이 존재하며 행성 내부에서 유기물이 생성돼 표면으로 나오고 있음을 강력히 시사한다는 것이 과학자들의 설명이다.

논문 저자들의 소속 기관은 이탈리아 로마에 있는 국립천체물리학연구원(INAF) 우주천체물리학 및 행성학 연구소(IAPS), 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA), 테네시대, SwRI, 나사 고다드 우주비행센터, 캘리포니아공대(캘텍) 제트추진연구소 등이다. 제1저자 겸 교신저자는 INAF IAPS의 말라 크리스티나 데 상티스 박사다.

케레스의 에르누테트 분화구 주변 스펙트럼 분포. ⓒ 미국과학진흥협회

케레스의 에르누테트 분화구 주변 스펙트럼 분포. ⓒ 미국과학진흥협회

 

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