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우주 이야기 1222 - 분자 구름에서 발견된 니트릴 화합물


 

(Credit: NASA/JPL-Caltech/S. Stolovy (Spitzer Science Center/Caltech))



 니트릴 (nitrile)은 탄소에 질소 원자 세 개기 결합한 시아노 그룹 (cyano group) 화학물질로 보통 유독한 유기물입니다. 하지만 아이러니하게 니트릴은 생명 정보를 저장하는 리보뉴클레오타이드 (ribonucleotides)의 중요한 원료입니다.



 스페인 국립 연구 위원회의 우주 생물학 연구 센터의 빅터 리빌라 박사 (Dr. Víctor M. Rivilla, a researcher at the Center for Astrobiology of the Spanish National Research Council (CSIC) and the National Institute of Aerospace Technology (INTA))가 이끄는 스페인, 일본, 칠레, 이탈리아, 미국의 국제 과학자 팀은 은하 중심부에 가까이 있는 분자 구름 G+0.693-0.027에서 다수의 니트릴 화합물을 발견했습니다. 



 G+0.693-0.027 자체는 지름 3광년 정도 되는 분자 구름으로 100K (영하 173도) 정도의 저온 가스 구름입니다. 대략 태양 1000개 정도의 질량을 지닌 분자 구름으로 현재까지 별의 존재는 확인되지 않았으나 미래에는 밀도가 높은 부분에서 별이 태어날 것으로 예상되고 있습니다. 그런데 이미 이 단계에서도 적지 않은 유기물이 이 구름에서 관찰되었습니다. 



 연구팀은 30m 지름의 전파 망원경인 IRAM과 40m 지름의 에베스 (Yebes)를 이용해 이 분자 구름을 관측해 nitriles cyanoallene (CH2CCHCN), propargyl cyanide (HCCCH2CN), cyanopropyne 같은 니트릴 화합물을 관측했습니다. 그리고 cyanoformaldehyde (HCOCN)와 glycolonitrile (HOCH2CN) 같은 다른 니트릴 화합물이 있을지도 모른다는 증거도 함께 수집했습니다. 최근 다른 연구에서 glycolaldehyde (HCOCH2OH), urea (NH2CONH2), hydroxylamine (NH2OH), 1,2-ethenediol (C2H4O2) 등 다른 유기물도 확인되었기 때문에 이 차가운 분자 구름에 생각보다 다양하고 복잡한 유기물이 풍부하다는 점이 확인됐습니다. 



 연구팀은 이 분자들이 RNA를 합성하는데 중요하다는 점에 주목하고 있습니다. RNA는 유전 정보를 지닐 뿐 아니라 자체적인 효소의 역할도 할 수 있기 때문에 생명의 첫 번째 물질로 주목 받아 왔습니다. 이에 따르면 DNA는 더 안정하지만, 나중에 정보 기록을 위해 생성된 물질이고 생명의 첫 번째 형태는 RNA 생물체였습니다. 그리고 이 RNA는 심지어 행성이 형성되기 전에 우주에서도 생성될 수 있는 것으로 보입니다. 



 다만 지구 생명체와 어딘가 있을지 모르는 외계 생명체가 정말 이렇게 차가운 우주 공간에서 먼저 태어났거나 혹은 적어도 RNA나 기초 물질을 행성에 전달했는지는 더 검증이 필요한 부분입니다. 확실한 것은 이 물질들이 우주에서 쉽게 생성될 수 있는 물질인 만큼 초기 지구는 물론 다른 행성에도 풍부할 것이라는 점입니다. 우주에 우리만 있는 게 아니라는 점을 시사하는 증거입니다. 



 참고 



https://phys.org/news/2022-07-blocks-rna-based-life-abound-center.html


Molecular precursors of the RNA-world in space: new nitriles in the G+0.693-0.027 molecular cloud, Frontiers in Astronomy and Space Sciences (2022). DOI: 10.3389/fspas.2022.876870, www.frontiersin.org/articles/1 … pas.2022.876870/full
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