우와! 6500만 년 된 우주 암석에서 생명의 비밀이?!
여러분, 혹시 벤누(Bennu)라는 소행성에 대해 들어보셨나요? 이 소행성은 약 6500만 년 전에 형성된 차갑고 생명체 없는 돌무더기인데요, 놀랍게도 생명의 핵심 재료인 유기 분자들이 가득하다고 해요! 마치 오래된 보물 상자를 발견한 기분이랄까요?
2023년 말, OSIRIS-REx 우주선이 벤누 표면에서 채취한 샘플을 지구로 가져왔는데요, 이 샘플을 분석한 결과, 정말 흥미로운 사실들이 밝혀졌어요. 과학자들이 이 귀한 샘플을 안전하게 개봉하는 방법을 찾느라 시간이 좀 걸렸지만, 드디어 벤누의 구성 성분에 대한 첫 번째 과학 논문 두 편이 발표되었답니다. (Nature Astronomy)와 (Nature) 저널에 실린 이 논문들을 통해 벤누가 품고 있는 놀라운 비밀들을 함께 알아볼까요?
생명의 필수 요소, 아미노산과 DNA 염기 발견!
벤누 샘플에서는 지구 생명체에 필수적인 20가지 아미노산 중 14가지가 발견되었어요. 뿐만 아니라 DNA와 RNA를 구성하는 5가지 염기 모두 발견되었죠. 마치 생명의 레시피 재료들이 한 곳에 모여 있는 것 같아요. 게다가 암모니아와 포름알데히드 같은 복잡한 분자를 형성하는 데 필요한 물질들도 발견되었는데요, 이는 벤누 안에서 여러 단계의 화학적 발전이 있었음을 시사하는 증거라고 해요.
이뿐만이 아니에요. 벤누 샘플에서는 약 1만 개의 질소 함유 화학 물질도 발견되었는데요, 이 질소 화합물들은 아미노산이나 핵염기처럼 생명체에 아주 중요한 역할을 한답니다.
액체 물의 흔적까지?!
이 모든 유기 화합물들이 제대로 발달하려면 적절한 환경이 필요한데요, 벤누는 놀랍게도 그런 환경을 갖추고 있었던 것으로 보여요. 벤누의 모체인 더 큰 원시 행성이나 소행성에는 한때 액체 물이 있었고, 나트륨 함유 인산염, 탄산염, 황산염, 염화물, 불화물 등 생명에 필수적인 화합물들이 존재했다는 증거가 발견되었거든요.
연구진들은 이러한 염수(brine)가 유로파(Europa)나 엔셀라두스(Enceladus)처럼 지하 바다가 존재한다고 여겨지는 곳에도 여전히 존재할 가능성이 있다고 말해요.
지구 환경에 오염되지 않은 순수한 샘플의 가치
물론 운석에서도 벤누 샘플에서 발견된 화합물들이 발견되기도 했지만, OSIRIS-REx가 가져온 샘플은 지구 환경에 노출되지 않은 순수한 상태로 보존되어 있었기 때문에 이전과는 비교할 수 없을 정도로 자세한 정보를 제공해 줄 수 있었어요.
Nature 논문의 저자들은 “지구 대기에 장기간 노출되면 분해되는 다양한 염을 발견할 수 있었던 것은 임무 샘플 회수와 세심한 관리 및 보관 덕분”이라고 강조했어요. 유기 화합물 역시 지구 환경에 노출되면 변질되거나 분해되기 때문에 초기 태양계에서의 기원을 추적하기가 더 어려워진다고 해요.
NASA 고다드 연구소의 수석 샘플 과학자이자 Nature Astronomy 논문의 공동 저자인 대니 글래빈은 “우리가 찾고 있는 단서들은 너무 미세하고 지구 환경에 노출되면 쉽게 파괴되거나 변질된다”며 “샘플 회수 임무, 세심한 오염 방지 조치, 그리고 벤누에서 가져온 이 귀중한 물질의 신중한 관리 및 보관 없이는 이러한 새로운 발견이 불가능했을 것”이라고 말했어요.
초기 태양계의 모습을 엿보다
Nature 논문에서 6500만 년 정도 된 비교적 젊은 돌무더기로 묘사된 벤누는 더 큰 모체 소행성의 잔해로 형성되었어요. 벤누는 비교적 최근에 만들어졌지만, 그 구성 물질은 초기 태양계로 거슬러 올라가기 때문에 행성 형성 과정과 지구 생명의 기원에 대한 화학적 스냅샷을 제공해 준다고 해요.
Nature Astronomy 논문에 따르면 “원시 소행성, 즉 원시 행성 원반에서 화학적 조성이 확립된 소행성은 초기 태양계의 형성과 진화 과정에서 일어난 과정을 기록하고 있다”고 해요. 벤누는 원시 소행성으로 간주되는데, 이는 벤누의 화학적 구성이 초기 태양계의 지문과 같다는 것을 의미하며, 초기 태양계가 어떻게 발전했는지에 대한 이상적인 데이터 소스라는 것이죠.
OSIRIS-REx 프로젝트 과학자이자 Nature Astronomy 논문의 공동 저자인 제이슨 드워킨은 벤누를 구성하는 물질은 녹거나 분화되지 않았기 때문에 벤누가 젊음에도 불구하고 매우 오래된 물질로 구성되어 있다고 설명했어요.
Nature Astronomy 논문의 저자들은 “원시 소행성에서 유기 화합물의 수송과 전달은 지구와 잠재적으로 다른 곳에서 생명체가 출현하는 데 필요한 분자의 원천이었을 수 있다”고 말했어요.
다시 말해, 벤누 샘플은 생명의 구성 요소가 태양계 초기에 형성되었고, 생물 이전 화학을 지원할 수 있는 지구, 다른 행성, 위성 또는 소행성으로 운반되었을 수 있다는 추가적인 증거를 제공한다는 것이죠. 이번 주에는 화성에서 얼음뿐만 아니라 액체 물의 강력한 증거가 발견되었다는 소식도 있었죠.
벤누의 구성 성분은 생명의 구성 요소가 일찍 형성되었을 뿐만 아니라 이전보다 태양계 전체에 더 흔할 수 있다는 것을 시사한다고 해요.
드워킨은 “벤누와 같은 소행성은 태양계 외부에 있다가 안쪽으로 이동했다”며 “그들은 지구 또는 다른 곳에서 생명의 기원 시기에 그렇게 했을 것”이라고 설명했어요.
앞으로 더 많은 발견이 기다리고 있어요!
벤누가 우리에게 선사할 놀라움은 이것이 처음일지도 모르지만, 앞으로 더 많은 발견이 남아있다고 해요.
Nature Astronomy에 따르면 벤누 샘플의 미스터리 중 하나는 아미노산의 키랄성(chirality)에 있다고 해요. 지구 생명체는 거의 전적으로 왼손잡이 아미노산에 의존하지만, 벤누에서 발견된 아미노산은 그러한 편향을 보이지 않는데, 이는 생물학적 과정이 아닌 다른 과정을 통해 형성되었음을 시사한다고 해요.
벤누 샘플에 대한 향후 연구에서 이러한 미스터리가 해결될지는 두고 봐야겠지만, 이러한 발견은 초기 태양계와 생명체 형성을 더 깊이 이해하는 데 도움이 될 것이라는 점은 분명해요.
드워킨은 “수많은 연구가 진행 중이며 여러 연구가 출판을 위해 제출되었다”며 “샘플은 49년 동안 개봉하지 않을 -80°C에서 냉동된 샘플을 포함하여 수십 년 동안 보존될 것이다. 앞으로 더 많은 소식이 있을 것”이라고 말했어요.
정말 흥미롭지 않나요? 앞으로 벤누 샘플에서 어떤 놀라운 발견들이 더 나올지 기대가 되네요!