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우주 이야기 1536 - 복잡한 유기물을 지닌 원시행성계 원반

 


(This artist's impression shows the planet-forming disk around the star V883 Orionis. In the outermost part of the disk, volatile gases are frozen out as ice, which contains complex organic molecules. An outburst of energy from the star heats the inner disk to a temperature that evaporates the ice and releases the complex molecules, enabling astronomers to detect it. The inset image shows the chemical structure of complex organic molecules detected and presumed in the protoplanetary disk (from left to right): propionitrile (ethyl cyanide), glycolonitrile, alanine, glycine, ethylene glycol, and acetonitrile (methyl cyanide). Credit: ESO / L. Calçada / T. Müller (MPIA/HdA))

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과학자들이 행성이 새로 생성되는 원시 행성계 원반에서 복잡한 유기물을 다수 발견했습니다. 독일 막스플랑크 연구소의 아부다카르 파둘 (Abubakar Fadul from the Max Planck Institute for Astronomy (MPIA))과 동료들은 지구에서 1300광년 정도 떨어진 젊은 별인 V883 Orionis를 칠레에 있는 ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 통해 관측했습니다.

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연구팀은 V883 Orionis의 원시 행성계 원반에서 탄소 원자 하나 이상을 포함한 5개 이상의 원자로 구성된 복잡한 유기물 (complex organic molecules (COMs))을 조사했는데, 생각보다 많은 17개의 복잡한 유기물을 확인할 수 있었습니다. 여기에는 생명보다는 PET 플라스틱 원료로 더 친숙한 에틸렌 글리콜 (ethylene glycol, C2H6O2)이나 글라이콜로니트릴 (glycolonitrile, C2H3NO) 같은 물질이 포함되어 있습니다. 클라이콜로니트릴은 사실 글리신과 알라닌 같은 아미노산의 전구 물질입니다.

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이렇게 복잡한 유기물의 존재는 관측이 어려워서 그렇지 아미노산이나 핵산을 이루는 물질이 이미 행성이 형성되기도 전에 원시행성계 원반에서 생성되고 있다는 점을 시사합니다. 사실 과학자들은 소행성 샘플에서도 상당수의 아미노산과 핵산 물질을 검출한 바 있는데, 이들이 이미 46억 년 전 태양계 형성 단계에서부터 있던 물질임을 시사하는 대목입니다.

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이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/223744667521

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이번 연구는 이런 유기물이 다른 행성계에도 풍부하며 행성이 채 형성되기도 전부터 존재했다는 점을 시사하고 있습니다. 물론 행성이 형성되는 과정에서 한 번 녹으면 유기물은 파괴되겠지만, 혜성과 소행성에 얼어붙은 채로 남은 유기물들이 행성에 충돌하면서 새롭게 유기물과 물을 공급했을 가능성이 높습니다.

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과학자들은 멀리 떨어진 원시 행성계 원반에서 과거 태양계 초기의 모습을 살펴보는 것은 물론 다른 행성계에도 생명체의 가능성이 충분하다는 사실을 확인하고 있습니다.

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참고

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https://phys.org/news/2025-07-complex-molecules-young-star-disk.html

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https://en.wikipedia.org/wiki/V883_Orionis

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A deep search for Ethylene Glycol and Glycolonitrile in V883 Ori Protoplanetary Disk, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/adec6e

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