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물‧생명체 근원 밝혀질 수 있을까?

하야부시2 캡슐 귀환, 시료 분석 결과에 주목

2020.12.10 07:45 이강봉 객원기자

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일본의 소행성 탐사선 ‘하야부시2’에서 분리된 캡슐이 6일 오전 3시경(GMT 기준) 호주 남부 우메라 사막에 무사히 착륙했다.

일본항공우주개발기구(JAXA)는 자사 유튜브 채널을 통해 캡슐이 떨어지는 장면을 생중계했고, 시청자들은 캡슐을 회수하는 장면을 지켜보았다. 캡슐은 탐사팀이 의도했던 대로 완벽하게 회수되었다.

미션 책임자인 유이치 츠다(Yuichi Tsuda) 박사는 기자회견을 통해 “우리는 소행성에서 가져온 보물 상자를 완벽하게 회수했다.”고 말했다. 캡슐 속에는 소행성 류구(Ryugu)에서 채취한 암석 잔해들이 다량 보관돼 있다.

일본의 소행성 탐사선 ‘하야부시2’(사진)가 소행성 ‘류구’에서 다수의 암석 잔해들을 담은 캡슐을 지구에 보내오면서 과학자들이 지구에 존재하는 물, 생명체 등의 근원을 밝힐 수 있는 기대감에 부풀어 있다. ⓒJAXA

류구의 물 성분, 지구와 흡사할 수 있어

이 시료들은 일본 우주과학연구소(ISAS)로 옮겨질 예정.

JAXA를 통해 분석을 마치게 되면 시료 일부를 미국항공우주국(NASA)을 비롯한 연구 기관에 보내고 나머지는 자체적으로 보관하게 된다.

8일 ‘BBC’ 등 주요 언론에 따르면 캡슐 귀환을 지켜보고 있는 우주과학자들은 지금 큰 기대를 품고 있는 중이다. 지구는 물론 태양계 형성과 관련된 연구를 위해 매우 중요한 자료들을 담고 있기 때문이다.

그동안 과학자들은 지구에 풍부하게 존재하고 있는 물이 소행성 혹은 혜성을 통해 전달돼 왔다고 생각해왔다.

영국 퀸즈 유니버시티 천체물리학센터(ARC)의 앨런 피츠시몬즈(Alan Fitzsimmons) 교수는 “그동안 연구 결과 혜성에 있는 물의 화학적 프로필이 지구에 있는 물과 다소 다른 것으로 알려져 있었다.”고 말했다.

때문에 과학자들은 외부 태양계에 있는 일부 소행성의 물이 지구의 물과 훨씬 더 유사하다고 보고 시료 채취에 관심을 기울이고 있었고, 지금 류구에서 가져온 암석 잔해에 관심이 집중되고 있는 중이다.

소행성 류구는 탄소 성분이 많아 어둡게 보이는 탄소질 소행성이다. 그런 만큼 46억 년 전 태양계 형성 초기 물질을 지금까지 유지하고 있을 것으로 보고 있다. 또한 샘플을 통해 지구 생명체 기원에 대한 단서 등을 찾을 수 있기를 기대하고 있다.

피츠시몬즈 교수는 “이 원시적이지만 다소 암석이 많은 소행성 류구에 물 외에도 다른 유기물질이 포함돼 있을 수 있다.”며, 큰 기대감을 표명했다.

하야부사2는 1호 귀환 다음 해인 2014년 12월 미쓰비시중공업이 만든 우주로켓 ‘H2A’에 실려 발사됐다. 하야부사2는 류구 궤도에 도착해 지난해 2월 흙을 수집했고, 4월엔 금속 탄환을 쏴 땅속 물질을 표면으로 퍼 올렸다.

7월에는 다시 표면으로 내려가 암석 등을 수집했다. 소행성 땅속 표본을 채취한 건 전 세계에서 하야부사2가 처음이다.

이전과 비교해 100배 더 많은 분량 채취

하야부시2가 보낸 캡슐을 성공적으로 회수한 일본 우주과학계는 축제 분위기다.

우주과학연구소 히토시 쿠니나카(Hitoshi Kuninaka) 박사는 “우리의 꿈이 이루어졌다.”며, “향후 우주개발에 있어 그다음 단계로 나아갈 수 있는 발판을 마련했다.”고 말했다.

다음 단계는 화성의 달인 포보스(Phobos)에서 샘플을 가져오는 것이다. 일본은 오는 2024년 ‘화성 위성 탐사선(MMX)’을 보내 두 위성을 가까운 거리에서 관측한 후 포보스에 직접 착륙해 10g 정도의 샘플을 확보할 계획이다.

2028년에는 화성에서 지구로 출발해 2029년 지구에 도착할 계획. 이 프로젝트가 성공한다면 포보스와 데이모스의 기원, 더 나아가 화성과 관련된 정보들을 다수 확보할 수 있을 것으로 예상되고 있다.

소행성 탐사에 관심을 기울이고 있는 국가들이 일본만은 아니다.

미국, 중국, 러시아 등 다수의 국가들이 소행성 탐사를 진행해왔다. 특히 미국 NASA는 지난 10월 우주선 ‘OSIRIS-REx’를 소행성 베누(Bennu)에 착륙시킨 후 시료를 채취하는데 성공한 후 지금 지구로 귀환시키고 있는 중이다.

그럼에도 불구하고 소행성 탐사 분야에서 일본이 다른 나라들을 앞서 있다는 평가를 받고 있다.

지난 2003년 일본은 하야부사1을 소행성 이토카와에 보냈으며, 2010년 세계 최초로 소행성 샘플을 가지고 돌아온 바 있다. 그리고 분석을 통해 사상 처음으로 그 안에 들어 있는 수분 함량을 측정한 바 있다.

과학자들의 분석 결과는 놀라웠다. 태양계 형성 초기 지구를 폭격하듯이 쏟아져 내린 이토카와 같은 소행성들이 지구에 엄청나게 많은 물을 가져다줄 수 있었다는 것.

그러나 당시 이토카와 소행성 표본은 1mg 정도 극미량이었다. 반면 이번에 하야부사2가 가져온 표본은 0.1g 정도로 예상하고 있다. 그런 만큼 물의 근원을 찾을 수 있는 많은 증거를 확보할 수 있을 것으로 보인다.

한편 지구에 캡슐을 내려놓고 지구를 우회한 우주선 하야부사2는 또 다른 임무를 수행하기 위해 또 다른 소행성을 향해 날아가고 있다. 류구보다 훨씬 더 작은 지름 30m의 소행성을 향해 가고 있는데 오는 2031년에 도착할 예정이다.

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