'깨진 별'에서 '생명의 흔적' 발견

제임스 웹 우주 망원경(JWST) 덕분에 애덤 버거서 교수(미국 캘리포니아 대학교 샌디에이고)가 이끄는 연구팀은 백조자리 방향에 위치한 삼중성계 볼프 1130ABC에 속한 금속 함량이 낮은 갈색 왜성 볼프 1130C의 대기에서 포스핀 가스(PH₃)를 발견했습니다.

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"생명체 가스"인 포스핀이 나타나는 갈색 왜성 Wolf 1130C가 있는 3성계 Wolf 1130ABC는 가장 오른쪽에 위치합니다. - 그래픽 이미지: Adam Burgasser

갈색왜성은 흔히 "실패한 별"이라고 불리는데, 행성이 되기에는 너무 크지만, 진짜 별처럼 핵융합을 지속할 만큼 질량이 충분하지 않기 때문입니다. 그 결과, 갈색왜성은 두 우주 경계 사이에 떠 있는 "어중간한" 세계가 됩니다.

이곳에서 포스핀이 발견된 것은 천문학자들을 놀라게 했습니다. 이 기체의 흔적은 이전에도 금성 대기에서 검출되어 미생물 생명체의 존재 가능성에 대한 열띤 논쟁을 불러일으켰습니다. 천문학에서 포스핀은 유기 생명체의 존재를 시사하는 화합물 중 하나인 "생체 표지자"로 여겨집니다.

하지만 포스핀은 생명체에서만 생성되는 것은 아닙니다. 목성이나 토성처럼 수소가 풍부한 환경에서 자연적으로 생성될 수도 있습니다. 울프 1130C가 특별한 이유는 포스핀 가스가 산소와 금속이 부족한 대기에서 발견된다는 점인데, 이러한 조건은 포스핀 생성에 본질적으로 불리한 환경입니다.

이번 연구의 공동 저자인 아일린 곤잘레스 박사(샌프란시스코 주립대학교, 미국)에 따르면, 연구팀은 포스핀의 이동 경로와 생성 과정을 추적하기 위해 "대기 포획"이라는 모델링 기법을 사용했다고 합니다.

"울프 1130C처럼 산소가 부족한 환경에서는 인이 산소와 결합하여 삼산화인(phosphorus trioxide)을 형성하는 대신, 풍부한 수소와 결합하여 포스핀(phosphine)을 형성할 가능성이 있습니다."라고 그녀는 설명합니다.

또 다른 가설은 인이 같은 항성계의 백색 왜성 울프 1130B로부터 공급된다는 것을 시사합니다.

연구팀은 울프 1130C에서 생명체를 찾을 수 있을 거라 예상하지 못했지만, 이번 발견은 생명체 화학의 중요한 요소인 은하의 인 순환을 더 잘 이해할 수 있는 새로운 길을 열어주었습니다.

다양한 환경에서 포스핀이 정확히 어떻게 형성되는지 규명하는 것은 과학자들이 미래에 지구와 유사한 행성을 관측할 때 자연적인 화학 반응과 진정한 생체 지표를 구분하는 데 도움이 될 것입니다.

연구팀은 "울프 1130C는 생명체가 존재하지 않을 수도 있지만, 생명체가 나타났을 때 이를 인식하는 방법을 알려준다"고 결론지었습니다.

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출처: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/phat-hien-dau-an-su-song-tren-mot-ngoi-sao-bi-hong/20251007073142132