하야부사 2호가 소행성 용궁에서 채취해 수집한 암석시료(왼쪽)와 전자현미경으로 찍은 시료사진(오른쪽). 일본 우주항공연구개발기구 제공 2020년 지구에 가져온 표본분석 결과 태양계 탄생 500만년 후 원시상태 보존 글루탐산 등 아미노산 20여 종도 발견.
2020년 말 일본의 하야부사 2호가 지구에 가져온 소행성 류궁(류궁이라는 뜻)의 표본 분석 결과가 나오기 시작했다.
용구는 지구와 화성 사이 궤도를 도는 지름 약 900m의 탄소질 C형 소행성이다. 류구와 지구의 거리는 현재 2억 4천만 km이다. 일본 우주항공연구개발기구(작사) 하야부사 2호가 2014~2020년 6년간 왕복 52억㎞를 날아온 용구치의 흙은 5.4g이었다.
일본 과학자들이 주도하는 140여 명의 국제공동연구진은 용구에서 가져온 시료를 극소량(전체의 2%) 제거해 분석한 결과 지금까지 분석된 초기 태양계 물질 중 가장 원시적인 상태의 물질로 밝혀졌다고 국제학술지 사이언스에 발표했다. 방사성 동위원소를 이용한 연대측정 결과 이 물질은 태양계 탄생 후 불과 520만년이 지난 시점에 발생한 것으로 나타났다.
과학자들은 이 시료가 태양계 천체가 형성되기 전인 약 46억년 전 태양 주변을 맴돌던 먼지와 가스원반 구성물질에 대한 정보를 담고 있어 태양계 형성 과정을 파악하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대했다.
하야부사 2호가 류궁 표면에서 시료를 수집하는 장면 상상도. 위키미디어 코몬스타얀 표면과 비슷한 원소 구성
하야부사 2호는 2018년 류큐에 도착해 1년 넘게 궤도를 돌며 두 차례에 걸쳐 표면에 내려 시료를 수집했다.
용구에서 가져온 시료의 입자는 밀리미터 단위로 매우 작은 것이 대부분이었고, 가장 큰 것은 1㎝ 정도였다.
이번 분석에서 가장 눈에 띄는 것은 류구의 시료가 1938년 탄자니아의 향나무(Ivuna) 지역에 떨어진 작은 운석(700g)과 성분이 비슷하다는 점이다.
CI 콘드라이트라는 이름의 이 운석 유형은 지구 표면에서 발견된 수많은 운석 중 5개에 불과하다. C는 탄소질, I는 향아를 의미하며 콘도라이트는 암석질 운석을 가리킨다.
연구진의 일원인 런던자연사박물관의 사라 러셀 박사는 ‘뉴욕타임스’에 “초기 태양계 유물인 탄소질 콘도라이트는 대부분의 소행성 궤도보다 훨씬 멀리 떨어져 있는 태양계 외부에서 형성된 것으로 보인다”고 말했다.
CI 운석은 칼슘 대비 나트륨, 황 비율 등 무거운 원소 구성으로 태양 표면(광구)과 매우 유사하다. 따라서 과학자들은 이것이 초기 태양계가 어떤 물질로 구성되었는지, 그리고 천체가 어떻게 형성되었는지를 이해하는 데 중요한 물질로 간주한다.
하야부사 2호 카메라로 촬영한 류궁. 위키미디어 코모스타 양계의 새로운 참조 물질로 주목
류구의 주요 구성 광물은 지름 수십㎞였을 것으로 추정되는 모천체 속 얼음이 녹은 물과 접촉하는 과정에서 생긴 2차 광물이다. 태양과의 거리가 멀기 때문에 얼음을 녹인 에너지는 태양열이 아닌 모천체 내부의 방사성 원소로부터 얻은 것으로 과학자들은 추정했다. 원래 있던 1차 광물이 모천체의 물과 반응해 변질(수질 변성)돼 태양계가 탄생한 지 500만 년 만에 물은 증발했지만 2차 광물은 침전돼 남았다는 것이다. 따라서 원소의 상대적 비율은 거의 변하지 않았다. 연구진은 그때 온도가 40도, 압력은 0.06기압 이상이었을 것으로 계산했다고 밝혔다.
이후 모천체에서 소행성 류구가 떨어졌고 이후 오늘날까지 류구는 100도 이상 가열된 적이 없다는 게 연구진의 설명이다.
시료로 확인한 광물 성분. 모두 모천체에서 수질 변성한 2차 광물이다. 작사·제류구와 CI 운석 성분의 일치는 예상과는 달랐다. CI 운석에는 많은 양의 물이 들어 있지만 용구 표면은 대부분 건조하기 때문이다. 향나무 운석에는 용구에는 없는 황산염도 있다. 연구진은 이는 운석이 대기권에 진입한 뒤 장기간 지구 환경에 노출된 결과라고 분석했다.
연구진은 보도자료를 통해 “따라서 류구 시료는 운석을 포함해 지금까지 인류가 확보한 우주 표본 중 어느 것보다 가장 원시적인 상태를 유지하고 있다”며 “향후 새로운 태양계 참조 물질로서 국제적 연구 대상이 될 것”이라고 기대했다.
연구를 이끈 유리 모토히사요시 홋카이도대 교수(행성과학)는 태양계 화학을 다시 써야 한다는 말로 분석 결과에 의미를 부여했다. 러셀 박사는 이번 분석 결과는 실제로 우주에서 물질을 가져오는 것이 왜 중요한지 보여준다고 말했다.
1938년 탄자니아에서 발견된 CI 콘도라이트 이부나 운석. http://www.meteorites.tv 아미노산 운석 기원설에 근거 제공
이번 연구는 류구에 대한 최초의 본격적인 분석 결과다. 앞으로 몇 달간 더 많은 분석 결과가 잇따를 것으로 보인다.
이와 관련해 최근 일본 언론은 소식통의 말을 빌려 과학자들이 용구 시료에서 단백질의 기본 구성 단위인 아미노산 20여 종을 발견했다고 보도해 눈길을 끌고 있다. 콜라겐 구성 성분인 글리신과 감칠맛을 내는 글루탐산은 물론 체내에서 합성할 수 없는 필수 아미노산 이소류신과 발린도 발견됐다.
이는 지구 생명체의 근간을 이루는 아미노산의 운석 기원설에 힘을 실어줄 것으로 보인다. 이 가설에 따르면 탄생 직후 지구에는 원래 아미노산이 풍부했으나 이후 지구가 마그마로 뒤덮이면서 표면에서 사라졌고, 현재의 아미노산은 지구가 식은 뒤 우주에서 날아온 운석이 가져왔다는 가설이다. 우주에서 채취한 시료에서 아미노산을 직접 확인한 것은 이번이 처음이다.
2020년 12월 일본우주항공연구개발기구가 호주 사막에 떨어진 류그 표본 용기를 회수한 뒤 운반하고 있다. ● 작사 제공, 2023년 가져올 범행 베누 시료에도 관심
류그 표본에서 놀라운 분석 결과가 나오면서 과학자들은 현재 미국 항공우주국(NASA) 탐사선 ‘오시리스-렉스'(OSIRIS-REX)가 가져오고 있는 소행성 베누 시료에 대해서도 큰 기대를 갖고 있다. 베누의 시료는 2023년 9월 24일 유타주 사막에 도착할 예정이다.
NASA가 베누를 시료 수집 대상으로 삼은 주요 이유 중 하나는 베누의 구성 물질도 CI 콘도라이트 운석과 비슷하다고 판단했기 때문이다. 오시리스-렉스가 1차 측정한 결과 베누에는 류구보다 물이 많은 것으로 나타났다.
NASA는 현재 용구 시료의 10%를 확보하고 있다. 따라서 류그와 베누의 시료에 대한 비교 분석도 가능하다.
출처 http://www.cnet.com/science/space/hayabusa2s-ancient-asteroid-samples-are-the-most-pristine-ever-seen-why-thats-a-big-deal/?mc_cid=3550aa2985&mc_eid=b38b7b9f97 http://news.uchicago.edu/story/scientists-release-first-analysis-rocks-plucked-speeding-asteroidhttps ://en.wikipedia.org/wiki/Hayabusa2httpshttps://www.nytimes.com/2022/06/09/science/asteroid-ryugu-hayabusa2.html논문보기http://www.science.org/doi/10.1126/science.abn7850일본아카데미회보 http://phys.org/news/2022-06-solar-format://phys.org/news/2022-06-asteroid-samples-clues-life-japan.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=daily-nwletterhttpsion-asteroid-ryugu.html 이부나운석사진 http://www..meteorites.tv/ivuna-meteorite/36-ivuna-meteorite.html 아미노산 발견 http://www.asahi.com/ajw/articles/14638613https ://english.kyodonews.net/news/2022/06/9a7dbced6c3a-amino-acids-found-in-asteroid-samples-collected-by-hayabusa2-probe.htmlhttps ://www.sciencealert.com/the-asteroid-ryugu-was-hiding-twenty-amino-acidshttps ://www.livescience.com/20-amino-acid-types-found-on-ryugu https://www3.nhk.or.jp/nhkworld/en/news/20220606_24/https://www.livescience.com/20-amino-acid-types-found-on-ryuguhttp://www.iflscience.com/asteroid-ryugu-samples-reveal-amino-acids-that-could-have-made-life-possible-64000https://asia.nikkei.com/Business/Science/Japan-asteroid-probe-finds-23-amino-acids-researchers-confirm 비행거리 52억 km http://global.jaxa.jp/projects/sas/hayabusa2/faq.html 류구와의 거리 http://theskylive.com/how-far-is-ryugu