[와우! 과학] 외계 생명체 존재하나…‘생명 필수’ 유기분자, 젊은 별 주위에 풍부

지구 외에도 생명체가 존재할 가능성이 더 커진 것일지도 모르겠다. 생명 탄생에 필수적인 유기 분자가 젊은 별을 둘러싸고 있는 물질에 풍부한 것으로 밝혀졌기 때문이다.

영국 리즈대 등 국제연구진은 칠레의 알마 전파망원경이 수집한 관측자료를 토대로 젊은 별 주위를 둘러싼 원시 행성계 원반이 만들어내는 가스와 먼지에서 방출된 빛의 고유 스펙트럼을 분석해 생명의 기초를 형성하는데 필요한 유기 분자가 풍부하다는 점을 밝혀냈다. 빛의 스펙트럼은 사람의 지문처럼 저마다 달라, 이를 분석하면 구성 원소를 파악할 수 있다.

이에 대해 연구 주저자로 리즈대 연구원인 존 일리 박사는 “이번 결과는 지구상의 생명을 탄생시킨 기본적인 화학 조건이 은하계 전역에 더 넓게 존재할 수 있다는 점을 시사한다”고 설명했다. 원시 행성계 원반과 비슷한 물질은 한때 젊은 태양을 둘러쌌는데 이들 물질은 오늘날 태양계 행성들을 형성한 것으로 여겨진다.

이런 분자의 존재가 중대한 이유는 우주에서 풍부하게 발견되는 일산화탄소와 같이 더 단순한 탄소 기반 분자와 생명을 만들고 유지하는 데 필요한 더 복잡하고 큰 분자 사이의 디딤돌 역할을 하기 때문이다.

복잡하고 큰 유기 분자는 조건이 되면 설탕과 아미노산 그리고 리보핵산(RNA)과 같이 물질의 구성 요소마저 만들어낸다. 그리고 이런 유기 분자는 우주의 도처에 존재한다. 하지만 지금까지는 행성이 형성되는 장소로부터 멀리 떨어진 곳에서만 관찰돼 왔다.

따라서 일리 박사는 젊은 별을 둘러싼 가스와 먼지에 그런 유기 분자가 얼마나 있는지를 확인하기로 했던 것이다. 이번 연구에서 연구진이 찾아낸 유기 분자는 아노아세틸렌(HC3N)과 아세토나이트릴(CH3CN) 그리고 사이클로프로페닐리덴(c-C3H2)이라는 3가지 종류다. 이런 분자에서 방출된 빛은 분명히 서로 다른 파장을 갖는데 이를 검출할 수 있다면 거기에 특정 분자가 있다는 것을 알 수 있다.

탐색 장소로 선정된 것은 5개의 원시 행성계 원반으로 모두 지구에서 300~500광년 거리에 있고 거기에서 현재 진행형으로 행성이 형성되고 있는 것으로 알려졌다.

그런데 이 중 4개의 원시 행성계 원반에서 표적으로 삼은 유기 분자들이 발견됐다는 것이다. 게다가 그 양은 예상보다 훨씬 더 많은 것으로 나타났다. 모델에서 추정된 양보다 적게는 10배에서 많게는 100배까지 있었다.

중요한 점은 원시 행성계 원반 안에서 소행성이나 혜성도 형성하는 것으로 나타났다. 이는 이런 소행성이나 혜성이 지구의 생명 탄생으로 이어졌던 것과 같이 생명의 씨앗이 될 수 있는 큰 유기 분자를 새로 형성되는 행성들에 쏟아부을 수도 있다는 것이다.

이에 대해 연구진은 “이런 원시 행성계 원반에서 이번에 발견한 것보다 더 복잡한 유기 분자가 존재하는지를 조사할 계획”이라고 밝혔다.

자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘천체물리학 저널 증보’(Astrophysical Journal Supplement Series) 최신호(9월 16일자)에 실렸다.

사진=리즈대

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr