2014. 10. 24. 10:43ㆍ과학 이야기
태양보다 더 오래된 물 By Carl Engelking, September 25, 2014 1:00 pm, DISCOVER
46억년 된 태양은 태양계에서 가장 어른이다. 하지만 지구상에서 우리가 수영도 하고 마시기도 하는 물의 상당 부분이 태양보다 더 나이가 많다. 태양계 초기의 새로운 화학적 모델에 따르면 지구상에 있는 물의 약 반은 태양계 생성 초기 성간 공간의 풍부한 얼음으로부터 유래한 것이라고 한다. 이것은 우리 태양계의 수분이 원시 행성계 원반(proto-planetrary disk)의 국부적 조건에 따른 결과가 아니라 행성 형성의 일반적인 특성임을 의미하는 것이다. 우주 어딘가에 생명이 참으로 존재할 수 있다는 희망을 높여준다.
물과의 만남 태양계 물의 나이를 결정하기 위해서 연구원들은 수소와 중수소의 비율에 초점을 맞추었다. 중수소는 말 그대로 무거운 수소란 뜻인데, 수소에 비하면 여분의 중성자가 하나 더 있다. 성간 얼음은 중수소 대 수소의 비율이 매우 높은데, 매우 찬 온도에서 형성되기 때문이다. 과학자들은 혜성과 소행성의 성분 조사를 통해 이 같은 사실을 이미 알고 있었다. 하지만 일을 어렵게 만든 것은 태양계에 있는 물의 중수소 레벨도 태양이 형성된 이후로 높아져 왔다는 사실이다. 따라서 태양만이 단독으로 오늘과 같은 수소의 동위원소(중수소) 레벨을 낳게 되었는지를 알아내기 위하여 연구원들은 태양계의 시계를 원점으로 되돌리고 성간 얼음에 중수소가 없다고 가정한 컴퓨터 모델을 만들었다. 그러나 모델 시스템으로는 오늘날 태양계에서 나타나는 중수소 대 수소의 비율을 만들 수 없었다. 따라서 연구원들은 태양계에 있는 물의 30 내지 50 퍼센트가 이미 태양과 행성을 낳은 고대 분자 구름의 일부였다고 계산한다. 그들의 연구 결과는 저널 사이언스에 9월 25일자로 발표되었다.
우주의 물 만일 태양계 형성이 우주론적으로 말해서 전형적인 것이었다면, 이번 연구 결과는 성간 얼음(interstellar ices)이 앞으로 생성될 모든 행성계의 건강한 물 공급원임을 의미한다. 그리고 우리가 알고 있는 모든 생명체가 물에 의존하므로, 다른 행성계도 생명이 있을 가능성을 높여준다. “늙은 수부의 노래”(The Rime of the Ancient Mariner) 한 구절은 다음과 같이 바꾸어야 한다. 물, 물, 온통 물이구나, 모든 행성이 다 마실 수 있구나.("Water, water everywhere, and every planet can have a drink.”)
시간을 달리는 물: 모태인 분자 구름으로부터 나온 얼음이 젊은 별 주위의 행성 형성 원반(원시 행성계 원반)에 합쳐진다. 원시 행성계 원반은 행성으로 진화한다. Credit: Bill Saxton, NSF/AUI/NRAO
< The Rime of the Ancient Mariner by Samuel Taylor Coleridge > 늙은 수부의 노래, 새뮤얼 테일러 코울릿지 Day after day, day after day, We stuck, nor breath nor motion; As idle as a painted ship Upon a painted ocean. Water, water, everywhere, And all the boards did shrink; Water, water, everywhere, Nor any drop to drink. 날마다 날마다, 갇혀 숨 쉬지도 움직이지도 못한다.; 그려 놓은 바다 위로, 그려진 배처럼 가만히 있다. 물, 물, 온통 물인데도, 갑판은 쪼그라든다.; 물, 물, 온통 물인데도, 마실 물은 한 방울도 없구나.
[출처] 태양보다 더 오래된 물|작성자 HANS |
- 네이버 블로그 <Physics of Dream> hansyoo 님의 글 중에서 전재..
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