문제
빠르고 자세한 풀이 부탁드립니다! 콴다 선생님 풀이해당 가설은 원시대기설, 심해 열수구설, 외계유입설입니다. 심해 열수구설 최초의 유기물은 원시 지구의 심해 열수구 부근에서 합성되었을 것이라는 주장입니다. 심해 열수구는 화산 활동으로 에너지가 공급되고 수소, 암모니아, 메테인 등의 환원성 물질과 촉매 작용을 할 수 있는 철, 망가니즈 등의 금속 이온도 풍부하므로 충분히 그 설득력이 있다는 장점이 있습니다. 그러나 심해열수공에는 화학에너지와 열에너지가 풍부해 활기찬 생태계를 유지하고 있는지에 대한 과정이 아직까지 부족합니다. 외계유입설 생명체가 지구 밖 우주 어디에선가 왔다는 이론입니다. 이 장점은 운석
등에 의해 외계로부터 생명의 배아가 지구로 옮겨져서 그 원인을 애시당초 지구밖에 있으므로 알기가 어렵다고 결론을 내려버릴 수 있는 장점이 있으나, 가설이 사실이라고 하더라도 생명체가 어떻게 시작됐는지에 대한 의문은 여전히 남고 과학적인 증명을 요하는 가설의 구성요건으로는 충분하지 않다는 단점이 있습니다.
왜행성 ‘세레스’에서 자체 합성된 유기물 흔적 발견 최초의 생명체는 어떻게 생겼을까. 생명체의 근원이 되는 유기물이 어디서 왔고, 어떻게 생겼는지 규명하기 위해 지금 이 순간도 과학자들은 연구에 몰두하고 있다. 태양계 바깥 외계의 유기물이 혜성과 같이 먼 거리를 움직이는 천체를 타고 이동했다는 가설도 있고, 운석이 충돌하면서 생기는 거대한 에너지로 합성됐다는 가설도 있다. 갑론을박이 이어지는 가운데, 최근 유기화합물이 자체적으로 합성됐으리란 가설에 힘을 싣는 연구 결과가 등장했다. 2007년 발사돼 2015년부터 왜행성 ‘세레스’를 탐사하고 있는 소행성탐사선 ‘돈’이 보내온 자료가 결정적 단서가 됐다. 유기물은 탄소를 포함한 물질 중 생명체의 활동과 관련된 물질을 말한다. 과학자들이 유기물에 관심을 갖는 것은 유기물을 바탕으로 복잡한 분자가 합성돼 생명이 만들어질 수도 있고, 생명체가 남긴 흔적일 수도 있기 때문이다.
돈 탐사선이 최조 목적지인 세레스에 다가가는 장면을 그린 상상도. 돈 탐사선은 소행성대에 있는 왜행성 세레스를 궤도 운동하며 지구에서 관측할 수 없었던 정보를 수집하고 있다. - NASA 제공 ● 세레스에서 자체적으로 합성된 유기물 흔적 발견 돈은 2007년 미국항공우주국(NASA)이 발사한 탐사선이다. 소행성대에 있는 소행성 베스타와 왜행성 세레스 탐사가 목적이다. 2011년 베스타에 도착해 그 주변 궤도를 돌며 조사했고, 2015년엔 세레스에 도착해 주변을 돌며 지구로 끊임없이 정보를 보내고 있다. 이탈리아 국립천체물리연구소 마리아 크리스티나 데 산크티스 박사가 이끄는 국제 공동연구팀은 돈 탐사선이 보내온 영상을 분석해 세레스에 자체 합성된 유기물이 있을 것이라는 연구 결과를 ‘사이언스’ 17일자에 발표했다. ● 우주 유기물, 운석에서 온 것? 유기물이 만들어진 과정도 여전히 과학자들을 괴롭히는 숙제다. 운석 연구를 통해 여러 천체에 유기물이 있다는 것을 증명했지만 이들이 어떻게 만들어졌는지에 대해서는 의견이 분분하다. 2015년에는 태양계 밖에서 이미 만들어진 유기물이 운반돼 온 것이라는 가설이 힘을 얻었다. 67P/추류모프·게라시멘코 혜성에 보내진 탐사선 ‘필레’가 혜성에서 유기화합물을 발견했기 때문이다. ● 세레스에서 발견된 유기물에 주목하는 까닭 아직 사례와 자료가 부족해 어떤 주장이 맞다고 섣불리 결론을 내리기는 어렵다. 더 많은 자료를 모으기 위해 각국은 소행성을 향해 탐사선을 띄우고 있다. 이미 한 차례 소행성 샘플을 가지고 귀환하는 데 성공한 일본은 2014년 두 번째 탐사선 하야부사2를 발사했다. 소행성 1999JU3에서 샘플을 채취해 2020년 귀환한다. 화성 탐사에 집중했던 미국은 2018년 도착을 목표로 지난해 소행성 ‘베누’를 향한 탐사선 ‘오시리스-렉스’를 발사했다. 2021년에는 루시, 2023년에는 프시케 탐사선을 추가로 발사해 태양계의 생성과 생명 탄생의 비밀을 풀 자료를 수집할 예정이다. ● NASA, 왜 세레스에 탐사선 보냈나 소행성대는 과학자들이 큰 흥미를 갖고 있는 지역이다. 태양계 행성들은 태양계 생성 당시 초기 물질의 흔적을 거의 갖고 있지 않다. 행성이 만들어지는 과정에서 행성을 이루는 물질들이 재구성됐기 때문이다. 그러나 소행성대 천체들은 다르다. 태양계 생성 초기 물질을 끌어들여 재구성할 만큼 압도적인 질량을 가진 천체가 없다. 따라서 태양계 생성 초기의 물질을 그대로 보존하고 있을 가능성이 높다. 소행성대의 위치도 절묘하다. 화성과 목성 사이, 즉 암석형 행성과 가스형 행성을 갈라놓듯 중간에 놓여 있다. 돈 탐사선이 선택한 세레스와 베스타는 소행성대에서 가장 큰 천체와 두 번째로 큰 천체다. 특히 세레스는 소행성대 전체 질량의 약 32%를 차지할 정도로 큰 행성이다. 돈 탐사선이 도착하기 전부터 ‘얼어붙은 천체’라며 흥미로운 특징이 많을 것으로 예상돼 왔다. 지난해부터 세레스에 대한 다양한 연구가 쏟아지기 시작했다. 세레스 내부에 많은 양의 물이 있다는 사실이 밝혀졌고, 어마어마한 양의 탄산나트륨도 있음이 밝혀졌다. 탄산나트륨이 만들어지기 위해서는 지하에서 데워진 뜨거운 물이 필요하기에, 최근까지도 흐르는 물이 있었을 것이라는 추측도 나와 주목을 받았다. 도움말=최영준 한국천문연구원 우주과학본부 행성과학그룹장 |
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