(This conceptual image illustrates the types of organic molecules found in the sample of asteroid Ryugu collected by Japan's Hayabusa2 spacecraft. Organics are the building blocks of all known forms of terrestrial life and consist of a wide variety of compounds made of carbon combined with hydrogen, oxygen, nitrogen, sulfur, and other atoms. However, organic molecules can also be created by non-living processes, such as chemical reactions in asteroids. Credit: NASA/JAXA/Dan Gallagher)
일본 JAXA의 하야부사 2 탐사선은 2020년 소행성 류구 (Ryugu)에서 소량의 샘플을 채취해 안전하게 지구로 보내왔습니다. 하야부사 1이 성공하지 못했던 임무까지 완수한 JAXA는 이 귀중한 샘플을 용매애 녹인 후 나사를 포함한 전 세계 주요 협력 연구 기관에 보내 함께 분석을 진행했습니다.
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과학자들이 소행성 류구의 샘플에서 특히 알아내려고 하는 것은 생명체와 연관이 있는 유기물입니다. 탄소가 풍부한 소행성은 다양한 유기물을 지니고 있습니다. 이는 지구에 떨어진 운석 분석에서도 알 수 있는 부분이지만, 지구 대기권을 지나면서 고온과 고열에 의해 변성되고 지구의 유기물에 의해 오염되기 때문에 아무리 운석을 잘 분석해도 우주 공간에서 유기물이 어떻게 존재하는지는 직접 샘플을 가져와 분석하지 않는 이상 알수가 없습니다.
과학자들은 류구 샘플의 초기 분석에서 다양한 유기물을 발견했습니다. 예를 들어 단백질의 기본 구성 단위인 몇 가지 종류의 아미노산과 지방족 아민 (aliphatic amine), 다환 방향족 탄화수소 (polycyclic aromatic hydrocarbons), 카르복실산 등을 발견했습니다. 소행성 류구의 탄소 성분과 물, 질소, 황 성분이 우주의 방사선 환경에서 화학 반응을 통해 여러 가지 분자를 형성한 것으로 볼 수 있습니다.
동시에 과학자들은 이렇게 생성된 유기물이 다시 분해되지 않고 표층 바로 아래 환경에서 잔존해서 오래 존재할 수 있다는 것도 알 수 있었습니다. 다만 이번 연구에서는 운석에서 발견된 DNA나 RNA의 기본 단위 물질들인 핵염기 (nucleobase)나 당은 발견되지 않았습니다. 존재했는데 너무 농도가 낮고 샘플이 적어서 검출되지 않았을 가능성도 있어 앞으로 샘플을 들고 올 나사의 OSIRIS-REx의 분석 결과가 주목됩니다.
류구의 샘플을 우주에서 쉽게 생명체에 필요한 유기물이 생성될 수 있다는 점을 보여주고 있습니다. 과학자들은 지구 역사 초기에 지구에 빈번하게 충돌한 소행성과 혜성에 이런 유기물이 많았을 것으로 보고 있습니다. 이런 유기물이 생명체 탄생에 어떤 기여를 했는지 좀 도 확실한 결론을 내리기 위해서는 앞으로 더 많은 소행성 샘플을 구해 분석해봐야 할 것입니다.
참고
https://phys.org/news/2023-02-ryugu-asteroid-sample-reveals-organic-rich.html
Hiroshi Naraoka, Soluble organic molecules in samples of the carbonaceous asteroid (162173) Ryugu, Science (2023). DOI: 10.1126/science.abn9033. www.science.org/doi/10.1126/science.abn9033
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