“지구 생명 설계도, 우주서 왔다”…소행성 류구서 생명체 성분 확인

일본 연구팀, 류구 ‘청정시료’서 5대 핵염기 전종 검출
다른 소행성 핵염기와 차이 발견..외계유입설 실증적 근거

소행성 ‘류구’ 모습. JAXA 제공.

소행성 ‘류구’ 시료에서 DNA·RNA의 핵심 성분인 핵염기 5종이 검출됐다.

기존 운석과 달리 우주에서 밀봉해 가져온 ‘청정 시료’에서 검출된 것으로, 생명체를 구성하는 물질이 태양계 전역에 퍼져 있음을 보여준 연구성과라는 데 의미가 크다.

오바 야스히로 교수 일본 홋카이도대 교수 연구팀을 포함한 국제공동 연구팀은 일본 소행성 탐사선 ‘하야부사 2호’가 소행성 류구에서 채취한 시료를 정밀 분석한 결과, 생명체의 유전정보를 결정하는 5대 핵염기인 아데닌(A)·구아닌(G)·시토신(C)·티민(T)·우라실(U) 등 5종을 모두 검출했다는 연구결과를 국제 학술지 ‘네이처 천문학’에 발표했다고 17일 밝혔다.

우주에서 직접 채취한 시료에서 핵염기 전종이 검출되기는 이번이 처음이다.

그동안 운석 등에서 핵염기가 발견된 적은 있었으나, 지구 대기권 진입 과정이나 지표면 낙하 후 지구 환경에 의한 오염 가능성이 존재했다.

이번 연구는 우주 공간에서 밀봉된 채 지구로 가져온 청정 시료에서 핵염기 5종을 검출했다는 점에서 생명 기원 물질의 외계 유입설 검증에 결정적 단서가 될 전망이다.

연구팀은 류구 시료를 분자 질량을 소수점 넷째 자리까지 정밀 측정해 성분을 식별하는 ‘고해상도 액체 크로마토그래피’와 결합된 전기분무 이온화 질량 분석기를 활용해 ppb(10억분의 1) 수준의 극미량까지 분석했다.

그 결과 류구 시료에는 아데닌, 구아닌 등 퓨린 계열과 시토신, 티민, 우라실 등 피리미딘 계열 핵염기가 거의 대등한 비율로 존재함을 확인했다.

또 머치슨, 베누, 오르괴유 등의 소행성 시료와 비교해 퓨린과 피리미딘 비율이 암모니아 함유량과 유의미한 상관 관계가 있음을 확인했다.

이는 태양계 외곽에서 유입된 얼음 물질에 포함한 암모니아가 태양계의 생명 기원 물질이 화학적으로 형성되는 데 큰 영향을 줄 수 있다는 것을 의미한다.

이번 발견은 지구가 탄생하기 전부터 우주의 가스와 먼지 속에 생명체 탄생한 필요한 물질들이 널리 분포하고 있음을 시사한다고 연구팀은 설명했다.

약 40억년 전, 류구와 같은 탄소질 소행성이 초기 지구에 충돌하며 생명체 물질인 유기물과 물을 공급했고, 이것이 지구라는 특수한 환경에서 생명으로 진화했다는 ‘외계 유입설’을 뒷받침한다고 연구팀은 덧붙였다.

연구팀은 앞으로 미국 항공우주국(NASA)의 ‘오시리스-렉스’가 소행성 ‘베누’에서 가져온 샘플과 비교해 우주 유기물임을 추가로 증명할 계획이다.

문홍규 천문연 책임연구원은 “생명을 이루는 기본 재료가 지구에 국한되지 않고, 우주에서 화학적 진화를 거쳐 만들어질 수 있다는 것을 실증한 중요한 연구성과”라며 “태양계 형성 초기 유기물이 만들어지는 과정이 생각보다 훨씬 역동적이며 다양하게 진행됐음을 보여준다”고 말했다.

강성주 전 천문연 선임연구원은 “소행성 류구 시료에서 핵염기 5종을 모두 확인한 점이 가장 큰 의미”라며 “생명의 재료가 태양계에 널리 퍼져 있었을 가능성을 제시함과 동시에 소행성별 핵염기 조성 차이는 각 천체의 화학적 환경과 진화 역사를 추적할 단서가 된다는 점에서 독창적”이라고 평가했다.

이준기 기자 bongchu@dt.co.kr