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우주 이야기 1486 - 태양계가 1400만년 전 통과한 분자 구름



 (Photo taken by Rogelio Bernal Andreo in October 2010 of the Orion constellation showing the surrounding nebulas of the Orion Molecular Cloud complex. Also captured is the red supergiant Betelgeuse (top left) and the famous belt of Orion composed of the OB stars Alnitak, Alnilam and Mintaka. To the bottom right can be found the star Rigel. The red crescent shape is Barnard's Loop. The photograph appeared as the Astronomy Picture of the Day on October 23, 2010.

Credit: Rogelio Bernal Andreo - http://deepskycolors.com/astro/JPEG/RBA_Orion_HeadToToes.jpg)

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(The Radcliffe wave. The clouds that comprise this structure are highlighted in red and superimposed on an artist's illustration of the Milky Way. The location of the sun is highlighted by the yellow dot. Credit: Alyssa A. Goodman/Harvard University)

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태양은 은하 중심을 기준으로 초속 230km의 속도로 이동하고 있습니다. 따라서 지금까지 많은 분자 구름과 성운을 지나쳐 왔습니다 . 대략 1400만 년 전에는 별이 새로 형성되는 가스 분자 구름인 오리온 컴플렉스 (Orion star-forming complex)를 통과했는데, 이 시기가 지구에서는 이유를 알 수 없는 기후 한랭화 시기와 겹친다는 연구 결과가 나왔습니다.

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오스트리아 빈 대학의 에프렘 마코니 (Efrem Maconi, doctoral student at the University of Vienna)와 동료들은 태양계가 오리온 컴플렉스를 통과한 시기를 조사했습니다. 오리온 자리 쪽으로 보이는 이 분자 구름 역시 은하 중심을 기준으로 은하계를 공전하는 중인데, 그 지름이 수백 광년에 달하고 지구에서 거리도 1000-1400광년 떨어져 있어 태양계가 통과한 정확한 시기를 측정하기 어려웠습니다.

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연구팀에 따르면 NGC 1977, NGC 1980, NGC 1981 같은 잘 알려진 성단이 태어난 오리온 분자 구름을 통과한 시점은 1820만년에서 1150만년 전이 분명합니다. 그리고 가장 가능성 높은 시기는 1480만년 전에서 1240만년 전입니다.

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이 시기는 지구 기온이 떨어지고 남극 대륙의 빙하가 형성되기 시작한 마이오세 중기 기후 변화기 (Middle Miocene Climate Transition)와 일치하기 때문에 과학자들의 눈길을 끌고 있습니다.

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만약 이 시기 기후 한랭화가 지구 대기로 진입한 성간 입자에 의한 것이라면 지구 지층에 방사성 동위원소로 흔적을 남겼을 가능성이 있습니다. 현재 기술로는 이런 미량의 원소를 확인하기 힘들지만, 연구팀은 미래에는 가능할 것으로 희망하고 있습니다.

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참고로 오리온 컴플렉스는 래드클리프 웨이브 은하 구조 Radcliffe Wave galactic structure라는 더 큰 우주 그룹의 일부이며 우주에는 이런 거대 분자 구름이 다수 존재합니다. 앞으로 미래에도 태양계는 이런 분자 구름을 지나가게 될 것이고 어쩌면 이로 인해 기후에 영향을 미칠지도 모릅니다.

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물론 수백만 년 이내로 발생할 일은 아니기 때문에 지금 우리가 걱정할 일은 아니지만, 과학자들에게는 흥미로운 주제 중 하나일 것입니다.

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참고

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https://phys.org/news/2025-02-solar-journey-orion-complex-million.html

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https://en.wikipedia.org/wiki/Orion_molecular_cloud_complex

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E. Maconi et al, The Solar System's passage through the Radcliffe wave during the middle Miocene, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202452061

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