우주 이야기 316 - 원시별 주변에서 발견된 유기물

 우리 태양계는 우주에서 매우 흔한 별 가운데 하나입니다. 과학자들은 아마도 우리 태양계에서 일어났던 일이 다른 태양계에서도 일어났으며, 사실 현재도 반복되고 있다고 생각하고 있습니다. 물론 각각의 별은 조금씩 차이는 있겠지만, 우리 태양계만 유별나지는 않을 것이라는 가정이죠. 이런 가정을 지지하는 증거들은 무수히 많습니다. 그리고 최근 천문학자들은 새롭게 생성되는 별 주변에서 이런 증거를 다시 발견했습니다. 

 하버드 스미소니언 천체물리학 센터의 카린 오베르그(Karin Oberg, an astronomer with the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge)와 그녀의 동료들은 세계에서 가장 강력한 전파 망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 지구에서 450 광년 떨어진 아기 별인 MWC 480를 관측했습니다. 

 ALMA는 이 젊은 별 주위에 있는 거대한 원시행성계 원반(protoplanetary disk)에서 유기물질을 발견했는데, 생각보다 복잡한 유기물인 시안화 메틸 methyl cyanide (CH3CN)을 비롯한 시안화 화합물들을 발견했습니다. 이 물질들은 이 행성계의 카이퍼 벨트에 해당되는 지역에 집중되어 있는데, 이 구성 성분들은 우리 태양계의 초기에 있었을 것으로 생각되는 성분과 유사합니다. 

(MWC 480 행성계의 상상도. Artist impression of the protoplanetary disk surrounding the young star MWC 480. ALMA has detected the complex organic molecule methyl cyanide in the outer reaches of the disk in the region where comets are believed to form. This is another indication that complex organic chemistry, and potentially the conditions necessary for life, is universal. Credit: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF) )

 현재 존재하는 일부 가설들은 이렇게 태양계 외각에서 형성된 혜성과 소행성이 지구 역사의 초기에 집중적으로 지구에 충돌했으며, 동시에 이들이 가지고 있는 유기물질을 지구에 전달한 것으로 보고 있습니다. 이 가설이 옳은지는 검증이 더 필요하겠지만, 아무튼 매우 어린 외계 행성계에서 이런 유기물질이 풍부하게 존재할 수 있다는 것은 이 가설을 지지하는 것입니다. 

 연구의 주저자인 카린 박사는 우주에 이와 같은 유기물과 물을 가진 원시 행성계가 다수 존재하며, 우리 태양계 역시 예외가 아니었다고 설명했습니다. 이는 생명 현상이 우주에서 그렇게 드문 일이 아닐지 모른다는 추정에 힘을 보태는 것입니다. 다만 생명 현상이 우주에서 얼마나 흔하게 발생하는지는 앞으로의 검증 과제일 것입니다. 

 최소한 지금까지의 연구들은 생명의 기본 물질인 물과 유기물이 우주에 매우 풍부하다는 점은 더 의심의 여지가 없을 만큼 검증했습니다. 그리고 이번 연구는 이런 유기물이 초기 원시 행성계 원반에도 풍부하게 존재해서 지구에서도 검출이 가능할 만큼 존재한다는 것을 보여주고 있습니다. 

 사실 과학자들은 성간 분자 구름에 단순한 유기물질이 풍부하게 존재한다는 사실은 잘 알고 있었습니다. 하지만 과연 강력한 방사선을 받는 원시 행성계 원반에도 이런 물질이 풍부할 것인지 여부에 대해서는 의견이 엇갈렸습니다. 이번 연구는 '그렇다'라는 답변을 제시했습니다. 

 한 가지 더 흥미로운 사실은 MWC 480이 과거의 태양같은 별이라기보다는 그보다 더 큰 별이라는 사실입니다. 이 별은 태양 질량의 2배에 달하는 약간 큰 별이며 이번에 시안화 메틸이 발견된 위치는 별에서 45억에서 150km 떨어진 먼 위치입니다. 연구자들이 발견한 시안화 메틸의 양은 지구에 있는 바다를 다 채울 만큼 많았습니다. 미래 이 태양계는 우리 태양계보다 더 많은 유기물과 행성을 지닐 수도 있습니다. 

 과연 이런데도 우주에 생명이 있는 행성이 지구뿐일까요? 아직 우리가 답할 수 없는 질문이지만, 외계 생명체가 존재하지 않는 쪽이 존재하는 쪽 보다 더 놀라운 일일 것입니다. 

 참고 

http://phys.org/news/2015-04-complex-molecules-infant-star.html

http://www.sciencedaily.com/releases/2015/04/150408131422.htm

Journal Reference:

1. Karin I. Oberg, Viviana V. Guzman, Kenji Furuya, Chunhua Qi, Yuri Aikawa, Sean M. Andrews, Ryan Loomis, David J. Wilner. The comet-like composition of a protoplanetary disk as revealed by complex cyanides. Nature, 2015; 520 (7546): 198 DOI: 10.1038/nature14276