기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 210 - 우주 먼지 속에서 물이 생성될 수 있다 ?



 하와이 대학, 로렌스 리버모어 국립 연구소, 로렌스 버클리 국립 연구소, 캘리포니아 대학 (University of Hawaii -- Manoa (UHM) School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST), Lawrence Livermore National Laboratory, Lawrence Berkeley National Laboratory, and University of California -- Berkeley) 의 연구자들이 공동으로 행성간 먼지 입자 (interplanetary dust particles  IDPs) 에서 물의 존재를 증명했다고 합니다. 


 행성간 먼지 입자 (IDPs) 들은 혜성이나 소행성에서 나왔거나 혹은 태양계 탄생 초기에 더 큰 천체들을 형성하는데 참여하지 못한 입자들로 현재에도 끊임없이 지구나 혹은 태양계의 다른 천체들에 흡수되고 있습니다. 밀리미터 단위 혹은 마이크로미터 단위의 미세 입자들은 지구에 계속해서 새로운 물질을 공급하고 있는데 이들이 물을 공급할 수도 있다는 주장은 이전부터 있어왔습니다. 


 연구팀은 이러한 먼지 입자들이 태양풍과의 상호 작용으로 물을 생성할 수 있는지를 조사했습니다. 이와 같은 먼지 입자들은 수소 이온이 포함된 태양풍의 흐름에 노출되는데 이 수소 원자핵들은 먼지 내부에 규산염 광물 속의 산소원자와 반응할 수 있습니다. 그 결과 자연적으로 물 원자가 먼지 입자 내부에 형성될 수 있습니다. 


 UHM SOEST 의 연구자인 호프 이쉬 (Hope Ishii) 를 비롯한 연구자들은 이와 같은 먼지에서 같이 발견되는 유기물질과 더불어 물이 같이 존재할 수 있다면 이 입자들이 생명에 필요한 원소들을 끊임없이 지구와 화성으로 유입시킬 수 있다는 데 주목하고 있습니다. 이런 미세 입자들은 낮은 질량 때문에 중력의 영향을 아주 미미하게 받아서 역설적으로 지구 대기에서 다 타서 없어지는  대신 살아남을 수 있기 때문입니다. 마치 아주 미세한 먼지 입자가 바람에 실려 태평양도 건널 수 있는 것과 마찬가지입니다. 


 연구자들은 투과 전자 현미경 (transmission electron microscope) 을 이용해서 먼지 입자 내부에 형성된 아주 작은 물분자들을 발견하는데 성공했습니다. 입자 자체가 작은 만큼 내부에 생성된 물의 양도 얼마 되지 않지만 역시 먼지 입자 내부에 존재할 수 있는 유기물질의 존재와 동시에 생명 탄생의 기초 물질들이 우주에서도 생성 될 수 있다는 데 의의가 있을 것 같습니다. 




(태양풍의 영향으로 내부에 물을 생성한 행성간 먼지 입자들. 이 먼지 입자들은 내부에 물로 채워진 아주 작은 수포들을 가지고 있음 (푸른색)   The surfaces of tiny interplanetary dust particles are space-weathered by the solar wind, causing amorphous rims to form on their surfaces. Hydrogen ions in the solar wind react with oxygen in the rims to form tiny water-filled vesicles (blue). This mechanism of water formation almost certainly occurs in other planetary systems with potential implications for the origin of life throughout the galaxy. Credit: John Bradley, UH SOEST/ LLNL


 그러나 실제로 이 미세 먼지들이 가져올 수 있는 물의 양이 어느 정도 되는지에 대해서는 아직 확실치 않다고 합니다. 만약 이렇게 생성된 물의 양이 막대하다면 어쩌면 지구의 바다를 형성하는데도 큰 기여를 했을 수도 있습니다. 다만 지금까지의 연구 결과로는 실제 어느 정도의 물이 공급될 수 있는지 예측하기는 어렵다고 합니다. 이것은 아마도 미래의 연구과제가 될 것으로 보입니다.


 아마도 이 연구에서 주목할 만한 점은 생명의 기초물질인 유기물과 물이 우주에서 같이 존재할 수 있다는 점이 될 것입니다. 그러면 이것이 생명이 지구가 아닌 우주에서 먼저 시작되었다는 증거가 될 수 있을까요. 아마 그렇게 말하는 것은 너무 앞서가는 이야기일 것입니다. 지금 우리가 알아낸 것은 우주 먼지들이 생각보다 복잡한 존재가 될 수 있다는 증거들입니다. 앞으로 이에 대한 연구가 계속되어야 할 것 같습니다. 


 참고 


 Journal Reference:
  1. J. P. Bradley, H. A. Ishii, J. J. Gillis-Davis, J. Ciston, M. H. Nielsen, H. A. Bechtel, M. C. Martin. Detection of solar wind-produced water in irradiated rims on silicate minerals. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014; DOI:10.1073/pnas.1320115111




댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...