소행성 '류구' 시료에 태양계 형성 이전 고대 알갱이 담겨

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시료 동위원소 분석해 탄소질 콘드라이트 운석과 비교

하야부사2호가 촬영한 소행성 류구와 시료채취 지점(붉은화살표)
[ JAXA 제공/ EPA 연합뉴스 자료사진]

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 일본이 소행성 '류구'(龍宮)에서 가져온 표층 시료에 태양계보다 더 오래된 미세 알갱이도 포함돼 있는 것으로 나타났다.

미국 '카네기 과학연구소' 등에 따르면 이 연구소 우주화학 연구원 젠스 바로쉬 박사가 참여한 국제연구팀은 하야부사2호가 가져온 류구 시료에 대한 동위원소 분석을 통해 태양계 형성 이전의 고대 알갱이가 섞여 있는 것을 확인했다고 '천체물리학저널 회보'( The Astrophysical Journal Letters )를 통해 밝혔다.

각 세대의 별은 다음 세대 별이 탄생할 수 있는 원재료를 제공해 주는데, 태양의 경우 약 45 억년 전에 초신성 폭발로 분출된 다른 별의 물질이 가스와 먼지 구름에 유입되면서 중력 붕괴를 일으켜 형성됐다. 

태양을 만들고 남은 물질들이 주변에 원반을 형성하고, 이곳에서 미행성이 만들어져 서로 충돌하며 행성으로 발전하거나 소행성, 운석 등이 된다.

연구팀은 하야부사2호가 가져온 시료의 동위원소 특징을 첨단 미세분석 장비로 분석하고 지구에 떨어진 탄소질 콘드라이트 운석에서 발견된 물질과 비교했다.

탄소가 풍부한 탄소질 콘드라이트 운석 중 약 5%는 태양계 형성 이전 알갱이를 갖고있는데, 약 70 억년 전 것까지도 확인된 상태다.

연구팀은 류구 시료에서 지금까지 알려진 태양계 이전 고대 알갱이를 모두 확인했는데, 소행성 모체에서 일어나는 화학적 과정을 통해 쉽게 파게되는 규산염까지 포함된 것은 놀라운 결과로 지적됐다.

바로쉬 박사는 "서로 다른 형태의 태양계 이전 알갱이들은 다른 형태의 별과 항성 형성 과정에 기원을 두고있다"면서 "실험실에서 이를 규명하고 연구할 수 있는 기회는 태양계를 형성한 천체물리학적 현상에 대한 이해를 도울 수 있다"고 했다.

류구는 태양 주위를 16 개월마다 공전하는 1㎞ 크기의 지구근접 소행성으로, 일본 우주항공연구개발기구( JAXA )가 발사한 하야부사2호는 지난 2019 년 7월 표면에 인공웅덩이를 만들어 약 5ｇ의 시료를 채취했다.

하야부사2호는 이후 2020 년 12 월 캡슐에 담은 시료를 지구에 떨구고, 다른 소행성을 탐사하는 추가 임무를 수행 중이다.

하야부사2호가 지구로 가져온 류구 시료
[ JAXA 제공 / AFP 연합뉴스 자료사진/ 재판매 및 DB 금지]