생명의 구성 요소는 어떻게 지구에 도착했을까?

연구자들은 운석에 포함된 아연의 화학적 지문을 사용하여 지구상의 휘발성 원소의 기원을 알아냈습니다. 결과에 따르면 '녹지 않은' 소행성이 없었다면 지구상에 생명체가 출현하기에 충분한 화합물이 없었을 것입니다.

휘발성 물질은 비교적 낮은 온도에서 증기로 변하는 원소 또는 화합물입니다. 여기에는 생물체에서 발견되는 가장 흔한 여섯 가지 원소와 물이 포함됩니다. 운석에서 발견되는 아연은 독특한 구성을 가지고 있어 지구의 휘발성 물질의 근원을 식별하는 데 사용할 수 있습니다.

케임브리지 대학교와 런던 임페리얼 칼리지의 연구진은 이전에 지구의 아연이 우리 태양계의 다른 부분에서 왔다는 것을 발견했습니다. 약 절반은 목성 너머에서 왔고 나머지 절반은 지구에 더 가까운 곳에서 왔습니다.

"생명의 기원에 대한 가장 근본적인 질문 중 하나는 생명이 진화하는 데 필요한 재료가 어디에서 왔는가입니다." 케임브리지 지구 과학과의 레이사 마틴스 박사가 말했습니다. "이러한 재료가 지구에 어떻게 왔는지 이해할 수 있다면, 생명이 여기에서 어떻게 시작되었는지, 그리고 다른 곳에서 어떻게 출현할 수 있는지에 대한 단서를 얻을 수 있을 것입니다."

미행성은 지구와 같은 암석 행성의 주요 구성 요소입니다. 이 작은 천체는 강착이라는 과정을 통해 형성되며, 이는 어린 별 주위의 입자가 서로 달라붙기 시작하여 점점 더 큰 천체를 형성합니다.

하지만 모든 미행성이 동등하게 만들어진 것은 아닙니다. 태양계에서 형성된 가장 초기의 미행성은 높은 수준의 방사능에 노출되어 녹아내리고 휘발성 물질을 잃었습니다. 하지만 이러한 방사능원이 대부분 멸종된 후에 형성된 일부 미행성은 녹아내리는 과정에서 살아남고 더 많은 휘발성 물질을 보존하는 데 도움이 되었습니다.

Science Advances 저널에 발표된 한 연구에서 Martins와 그녀의 동료들은 이러한 미행성체에서 지구에 도착한 다양한 형태의 아연을 살펴보았습니다. 연구자들은 다양한 미행성체에서 유래한 많은 운석 샘플에서 아연을 측정하고 이 데이터를 사용하여 지구가 수천만 년이 걸린 지구의 강착 기간 전체를 추적하여 지구가 어떻게 아연을 얻었는지 모델링했습니다.

연구 결과에 따르면, 이들 '녹은' 미행성은 지구 전체 질량의 약 70%를 차지했지만 아연은 약 10%에 불과했습니다.

이 모델에 따르면, 지구의 나머지 아연은 녹지 않고 휘발성 원소를 잃지 않는 물질에서 나왔습니다. 그들의 발견은 녹지 않은 또는 '원시적인' 물질이 지구에 필수적인 휘발성 물질의 공급원이었다는 것을 시사합니다.

"우리는 행성과 별 사이의 거리가 행성이 표면에 액체 물을 유지하는 데 필요한 조건을 확립하는 데 결정적인 요인이라는 것을 알고 있습니다." 연구의 수석 저자인 마틴스가 말했습니다. "하지만 저희의 결과는 행성이 처음부터 충분한 물과 기타 휘발성 물질을 갖기 위해 적절한 재료를 통합한다는 보장이 없다는 것을 보여줍니다. 물리적 상태와 상관없이요."

수백만 년 또는 수십억 년에 걸친 진화 과정을 추적하는 능력은 화성이나 태양계 밖의 행성에서 생명체를 찾는 데 필수적인 도구가 될 수 있습니다.

"비슷한 조건과 과정은 다른 젊은 행성계에서도 일어날 가능성이 높습니다." 마틴스가 말했다. "이러한 다양한 물질이 휘발성 물질을 공급하는 데 하는 역할은 다른 곳에서 거주 가능한 행성을 찾을 때 염두에 두어야 할 것입니다."

이 연구는 런던 임페리얼 칼리지, 유럽 연구 위원회, 영국 연구 및 혁신(UKRI)의 지원을 받아 진행되었습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/10/241011141553.htm