국제 연구팀 "원시 소행성 짠 소금물 첫 확인…아미노산 등 유기분자도 발견"
(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 2024년 7월 미국 뉴욕 상공에 거대한 폭음을 일으키고 뉴저지주 한 주택의 지붕을 뚫고 떨어진 뒤 운석에서 짠 소금물 흔적과 다양한 아미노산 등 유기분자가 발견돼 생명 기원을 밝히는 중요한 단서가 제시됐다.
미국 세티(SETI)연구소 피터 제니스컨스 박사가 이끄는 국제 연구팀은 16일 과학 저널 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에서 당시 수거된 '힐즈버러 운석'을 분석, 원시 소행성 표면 아래에서 형성된 염분이 매우 높은 소금물의 흔적과 다양한 아미노산 등 유기분자를 확인했다고 밝혔다.
논문 제1 저자인 제니스컨스 박사는 "이 운석은 원시 소행성 표면 아래에서 일어난 물의 이동과 화학반응을 거의 오염되지 않은 상태로 보여준다"며 "초기 태양계에서의 생명 재료 형성 과정을 이해하는데 새로운 단서를 제공한다"고 말했다.
힐즈버러 운석은 2024년 낮 시속 약 5만2천㎞(초속 14.4㎞)로 대기권에 진입한 밝고 큰 유성(fireball)이 뉴욕 상공에서 음속 폭발(sonic boom)을 일으킨 뒤 가장 큰 파편 하나가 뉴저지주 힐즈버러의 한 주택 지붕을 뚫고 떨어진 것이다.
집주인은 당시 큰 충돌음을 듣고 안방 천장에 난 구멍과 침대 주변에 흩어진 검은 파편을 발견한 뒤 일회용 장갑과 알루미늄 포일을 이용해 운석을 곧바로 유리병에 보관했다.
연구팀은 운석이 떨어진 직후 비나 흙 등에 거의 오염되지 않은 상태로 회수된 덕분에 운석에 남아 있는 원래의 화학 특성을 정밀하게 분석할 수 있었다고 말했다.
분석 결과 이 운석은 약 46억년 전 태양계 형성 초기 물질을 거의 그대로 간직한 CM형 탄소질 콘드라이트(CM-type carbonaceous chondrite)로 확인됐다.
특히 일반적인 CM 운석보다 물에 의한 변질이 더 많이 진행된 희귀한 CM1/2형으로 분류됐으며, 힐즈버러 운석은 CM1/2형 운석 중 지금까지 낙하 장면이 관측된 사례로는 세계에서 두 번째였다.
연구팀은 회수된 운석 중 나트륨 농도가 매우 높은 암석 조각을 분석, 소행성 표면 바로 아래에서 물이 증발하면서 농축돼 염분 농도가 높은 소금물(briny fluid)이 형성되고, 이 소금물이 암석 틈을 따라 이동한 흔적을 확인했다.
이런 염분 많은 소금물(brine) 존재는 소행성 류구(Ryugu)와 베누(Bennu)에서 가져온 CI형 소행성 샘플에서는 확인됐지만 CM형 운석에서는 발견된 적이 없었다.
연구팀은 염분 농도가 매우 높은 소금물은 일반 물에서는 일어나기 어려운 화학반응을 촉진하고, 인산염이 물속에 녹아 있도록 유지해 생명체 구성 분자의 형성을 돕는 환경으로 알려져 있다고 말했다.
이어 힐즈버러 운석은 태양계 초기에 생명 물질을 형성할 수 있는 이런 환경이 원시 소행성 표면 아래에 존재했음을 보여주는 직접적인 증거라고 설명했다.
운석에서는 또 생명의 기본 재료인 아미노산과 카복실산을 비롯한 다양한 용해성 유기화합물도 발견됐다.
연구팀은 이들 유기분자가 단순히 우주 공간에서 유입된 것이 아니라 소행성 내부에서 물과 암석이 반응하는 과정에서 만들어졌고, 이후 염분 많은 소금물의 화학반응이 일부 물질을 더욱 복잡하게 변화시킨 것으로 추정했다.
이어 초기 지구에는 이런 CM형 소행성 파편들이 지속해 떨어졌고, 이들이 운반한 아미노산과 카복실산, 다양한 유기분자가 생명 출현 이전의 '전생물학적 유기물 저장고'를 형성하는 데 중요한 역할을 했을 가능성이 있다고 덧붙였다.
◆ 출처 : Science Advances, Peter Jenniskens et al., 'Meteor over New York City: Brines in a primitive CM asteroid', https://doi.org/10.1126/sciadv.aea2105
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