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태양계 이야기 1126 - 왜소행성 세레스의 유기물은 다른 곳에서 왔다?



 (Surface of dwarf planet Ceres. The sites of organic material are shown as or in red boxes. The vast majority of sites are found near the Ernutet crater in the northern hemisphere. Credit: MPS)

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주소행성대에서 가장 큰 소행성인 세레스는 목성 궤도보다 안쪽에 있는 유일한 왜소행성이면서 탐사선을 보내 자세히 조사한 왜소행성이기도합니다. 나사의 던 탐사선은 세레스의 표면에서 얼음 화산과 유기물의 존재를 확인했습니다. 과학자들은 이 유기물이 어디서 유래했는지를 밝히기 위해 나사의 던 탐사선이 보내온 자료를 분석했습니다.

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독일 막스플랑크 연구소의 라쟌 사카 (Ranjan Sarkar from the MPS)가 이끄는 연구팀은 나사의 던 탐사선 데이터를 AI 알고리즘을 동원해 표면의 유기물을 상세히 분석했습니다. 연구팀에 따르면 이 유기물은 세레스 내부에서 기원한 것이 아니라 외부에서 공급되었을 가능성이 높습니다.

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사 세레스의 유기물과 표면에 있는 여러 가지 물질은 얼음 화산과 관련이 있는 것으로 여겨져 왔습니다. 세레스 자체는 지름 1000km로 지구보다 훨씬 작은 천체이지만, 너비가 18km, 높이가 대략 4,000m인 대형 화산인 아후나 몬스(Ahuna Mons) 같은 얼음 화산이 존재합니다. 따라서 세레스 내부에 탄소 및 유기 분자가 있다면 얼음 화산 분출과 함께 나왔다는 해석이 가능합니다.

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세레스의 얼음 화산: https://blog.naver.com/jjy0501/220803690704

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하지만 면밀한 검토 결과 세레스의 유기물 분포는 얼음 화산과 관련이 없는 것으로 나타났습니다. 얼음 화산에서 나왔다면 그 주변에 농도가 높을 텐데, 그렇지 않았던 것입니다. 특히 유기물이 집중적으로 분포한 지역은 북쪽에 있는 에르누테트 크레이터 (Ernutet crater) 부근으로 나타났습니다.

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따라서 탄소와 유기물이 풍부한 운석이 세레스 표면에 충돌해 유기물을 전달했을 가능성을 생각할 수 있습니다. 최근 소행성 베뉴에서 14종의 아미노산과 5종의 핵염기를 모두 찾아낸 것처럼 탄소질 소행성은 많은 유기물을 지니고 있습니다.

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소행성 베뉴: https://blog.naver.com/jjy0501/223744667521

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다만 위성 관측만으로는 한계가 있기 때문에 연구팀은 확실한 답을 얻기 위해서는 세레스에 탐사선을 보내 확인해야 한다는 점을 강조했습니다. 세레스에 직접 탐사선을 보내 확인해 보면 아마 깜짝 놀랄만한 정보가 담겨 있을지도 모릅니다.

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참고

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https://phys.org/news/2025-01-dwarf-planet-ceres-material-space.html

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R. Sarkar et al, Ceres: Organic‐Rich Sites of Exogenic Origin?, AGU Advances (2025). DOI: 10.1029/2024AV001362

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