이원영 기자
미국과 스위스 공동 연구팀이 1960년대 호주에 떨어진 운석 중 75억 년 전으로 추정되는 입자를 발견했다고 미국국립과학원회보 PNAS에 발표했다. 지구를 포함한 태양계가 탄생한지 46억 년 전이라고 말하는 건 감안하면 이 물질은 이보다 무려 30억 년 전부터 존재하던 것이다. 연구팀은 운석에서 발견한 미립자를 오래된 별의 고체 샘플이며 바로 스타더스트(stardust)라고 말했다.
우주의 별은 일단 탄생하면 계속 존재하는 게 아니라 항성이라면 머지않아 연료가 되는 물질이 부족해져 백색왜성이 되거나 초신성 폭발을 일으켜 소멸 혹은 핵이 남아 중성자별이나 블랙홀이 되기도 한다. 폭발을 일으킨 별 물질은 우주 공간에 방출되어 다른 행성 등을 채워간다. 이런 별의 최후 당시 방출되어 형성되는 게 바로 선태양계 광물(presolar grain)이다.
연구팀은 1969년 호주 빅토리아주에 떨어진 머치슨 운석에 포함된 40가지 선태양계 광물을 발견했다. 그리고 이 입자가 어느 정도 기간 동안 우주선에 노출되어 있었는지 알기 위해 물질이 우주선에 반응해 만들어지는 원소인 Ne-21의 동위원소량을 조사했다.
그 결과 입자가 가장 많이 만들어진 연대는 지금부터 46억∼49억 년 전이다. 태양계 탄생이 46억 년 전, 지구가 완성된 게 45억 년 전이라고 간주하고 있는 만큼 태양보다 조금 앞선 것으로 밝혀진 것. 그리고 가장 오래된 미립자는 무려 75억 년 전에 탄생한 것이었다고 한다.
또 지금까지 발견된 선태양계 광물 중 가장 오래된 건 55억 년 전이었다. 논문은 우리 가설은 46∼49억 년 전 태양계 형성 시기에 많은 별이 태어났다고 생각했지만 이런 입자 발견으로 70억 년 전 은하계에서 더 많은 별이 형성되기 시작했던 걸 알 수 있다고 밝히고 있다.
또 이번에 발견된 입자 덕에 70억 년 전 운석 샘플에서 은하계가 별 형성을 격렬하게 했던 기간에 대한 직접적 증거를 얻었다고 설명하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
이석원 기자
정용환 기자
