ESA 연구진 "기존 태양계 생성 모델로는 설명 안 돼"

(대전=연합뉴스) 이주영 기자 = 혜성 탐사선 로제타호가 탐사하는 '67P/추류모프-게라시멘코'(이하 67P) 혜성의 핵을 둘러싼 코마(coma)에서 다량의 산소(O₂)가 발견됐다.

유럽우주국(ESA) 로제타 탐사선 프로젝트에 참여한 카트린 알트웨그 베른대 교수와 미국 미시간대 안드레 빌러 교수 연구팀은 28일 과학저널 '네이처'에서 67P 혜성의 코마에서 혜성에서는 처음으로 산소 분자를 관측했다면서 이는 현재의 태양계 생성 모델로는 설명이 안 된다고 밝혔다.

유럽우주국(ESA)의 혜성탐사선 로제타호가 탐사하고 있는 '67P/추류모프-게라시멘코'(이하 67P) 혜성. <<ESA 제공>>

대부분 혜성의 코마를 둘러싼 가스는 수증기(H₂O)가 가장 많고 다음으로는 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO₂) 순으로 많은 것으로 알려졌다. 산소는 목성과 토성의 달 등 기온이 낮은 천체에서 발견된 적은 있지만 지금까지 혜성 코마에서 발견된 적은 없었다.

연구진은 로제타호가 67P에 접근한 작년 9월부터 지난 3월 사이 로제타호에 탑재된 질량 분석계(ROSINA-DFMS)를 이용해 혜성 코마의 가스 성분을 분석했다.

그 결과 산소가 코마 대기에서 수증기와 일산화탄소, 이산화탄소에 이어 4번째로 풍부한 것으로 나타났다. 측정 지점에 따라 가장 많은 수증기와 비교해 1∼10% 정도의 산소가 존재했고 평균은 3.8±0.85%였다.

또 대기의 산소-수증기 비율은 혜성 핵 내부의 산소-수증기 비율과도 유사한 것으로 나타났다.

연구진은 이는 대기의 산소와 혜성 핵 속의 산소가 기원이 같음을 시사한다며 태양계가 만들어진 분자 구름 속에 있던 원시 산소가 혜성이 만들어질 때 핵 속으로 흡수된 것으로 추정된다고 밝혔다.

그러나 이는 현재의 태양계 생성 모델로는 설명이 안 된다는 게 연구진의 지적이다. 산소는 반응성이 매우 크기 때문에 태양계 생성 초기에 있던 산소는 수소와 반응해 모두 물이 돼 사라졌어야 한다는 것이다.

알트웨그 교수는 "산소가 다른 물질과 결합하지 않고 수십억 년을 견딜 수 있을 것이라고는 생각조차 못했다"며 "현재의 태양계 생성 모델에서는 이런 일이 일어나는 조건은 불가능한 것으로 보고 있다"고 말했다.