ROSETTA는 혜성 67P에서 생명의 빌딩 블록을 보았다

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Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko (67P)에는 왜 질소가 적습니까? 그것은 과학자들이 ESA의 Rosetta 우주선에서 얻은 데이터를 볼 때 스스로에게 물었던 질문입니다. 사실, 그들은 혜성 혼수 상태에서 가스를 측정 할 때마다 스스로에게 묻는 질문입니다. Rosetta는 2014 년에 혜성을 방문했을 때 가스를 측정 한 결과 질소가 거의 없음을 발견했습니다.

Nature Astronomy에 발표 된 두 개의 새로운 논문에서 연구자들은 질소가 전혀 빠지지 않고 생명의 구성 요소에 숨겨져 있다고 제안합니다.

Rosetta는 2004 년에 출시되었으며 목표 인 Comet 67P에 도달하는 데 10 년이 걸렸습니다. 혜성에 충돌하여 임무를 끝내기 전에 약 2 년 동안 공부했습니다. Rosetta는 또한 착륙선 Philae를 수면으로 파견했으며, 착륙이 어려운 착륙에도 불구하고 착륙선은 여전히 혜성 표면에서 이미지를 찍을 수있었습니다.

3 년 전이었고 과학자들은 여전히 데이터를 연구하고 있습니다.

"Rosetta의 운영은 3 년 전에 끝났지 만 여전히 우리에게 엄청난 양의 새로운 과학을 제공하고 있으며 진정한 획기적인 사명으로 남아 있습니다."
Matt Taylor, ESA의 Rosetta 프로젝트 과학자.

혜성은 대체로 빙공이며, 혜성 67P가 태양에 접근 할 때, 혜성에서 혜성으로 혜성으로 둘러싸인 가스, 흐릿한 얼룩으로 열 승화 된 물질. Rosetta가 혼수 상태를 분석했을 때 산소와 탄소와 같은 화학 물질의 예상량을 포함했지만 질소가 고갈되었습니다.

"이 질소 고갈의 원인은 여전히 과학 기술 분야에서 중요한 문제로 남아있다"고 스위스 베른 대학의 Kathrin Altwegg는 ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) 기기의 수석 연구원이자 새로운 연구.

과거에이 누락 된 질소에 직면했을 때 과학자들은₂ 혜성이 형성 될 때 (분자 질소)는 너무 휘발성이어서 혜성 얼음으로 응축된다. 또 다른 가능한 설명은 태양계의 수명이 약 46 억 년 동안 손실되었을 수 있다는 것입니다. 그러나 이러한 새로운 연구는 그러한 설명을 할인한다는 증거를 제시합니다.

Altwegg는 보도 자료에서“혜성 67P의 ROSINA 관찰을 사용하여이 '누락 된'질소가 실제로 공간에서 감지하기 어려운 암모늄염에 묶여있을 수 있음을 발견했다.

"혜성에서 암모늄염을 찾는 것은 우주 생물학적 관점에서 매우 흥미 롭다."
Kathrin Altwegg, 이온 및 중립 분석 (ROSINA)을위한 수석 조사관, Rosetta Orbiter 분광계

새로운 논문 중 하나는“혜성 코마에의 질소 고갈에 대한 설명으로 혜성 67P에서 암모늄 염의 증거”입니다. 혜성 혼수 상태의 휘발성 질소는 일반적으로 NH로 운반됩니다.₃ (암모니아) 및 HCN (시안화 수소) 암모니아는 HCN, HNCO (이소시 안산) 및 HCOOH (포름산)과 같은 다른 산과 쉽게 결합하여 암모늄염을 형성 할 수 있습니다. 암모늄 염은 혜성 얼음과 성간 매체에서 저온에서 발견됩니다.

암모늄염은 생명의 빌딩 블록에서 중요한 역할을 할 수 있습니다. 이들은 생명의 선구자로 생각되며 요소 및 아미노산 글리신과 같은보다 복잡한 분자의 출발 화합물입니다. 그러나 우주에서는 탐지하기가 어렵습니다. 가스처럼 휘발성이 있고 불안정하며 적외선 신호가 숨겨져 감지하기 어려울 수 있습니다.

혜성에 생명의 빌딩 블록이 포함되어 있으며이를 태양계 전체에 퍼뜨리는 데 어떤 역할을하는 것은 오래된 아이디어입니다. 초창기 지구는 물과 아마도 빌딩 블록을 지구로 가져 오는 혜성에 의해 폭격을당했습니다. 로제타가 67P의 혼수 상태에서 글리신과 인을 발견했을 때 2016 년에이 아이디어가 재확인되었다.

이 아이디어는 '분자 범 혈증 (molecular panspermia)'으로 알려져 있으며 생명의 빌딩 블록은 우주에서 만들어져 태양 성운에 통합되었다고 말합니다. 행성들이 그 성운에서 응축됨에 따라,이 빌딩 블록들이 타고 갔다. 그들은 또한 혜성과 다른 기관들에 의해 태양계 전체에 지속적으로 분포되었다.

Altwegg는“혜성에서 암모늄염을 찾는 것은 우주 생물학적 관점에서 매우 흥미 롭다”고 덧붙였다. "이 발견은 우리가이 흥미로운 천체로부터 얼마나 많이 배울 수 있는지를 강조합니다."

Altwegg와 다른 과학자들에게는이 발견 뒤에 극적인 순간들이있었습니다. 그들은 먼지가 많고 헷갈리는 혼수 상태에서 로제타가 혜성에 가장 근접한 혜성에 대한 데이터를 사용했다. 우주선을 그 위치에 놓는 것은 위험한 작전이었습니다. 당시 그들은 로제타와 의사 소통을 할 수 없었습니다.

Altwegg는“혜성에서 먼지가 많은 환경과 지구의 회전으로 인해 안테나를 통해 Rosetta와 쉽게 통신 할 수 없었으며 다음날 아침까지 통신 링크를 다시 설정해야했습니다. 보도 자료.

“아무도 그날 밤 잘 자지 못했습니다! 그러나 Rosetta와 ROSINA는 완벽하게 동작하여 가장 풍부하고 다양한 질량 스펙트럼을 완벽하게 측정했으며 67P에서 발견 한 적이없는 많은 화합물을 밝혀 냈습니다.”

두 번째 새로운 연구는“혜성 핵에서 지방족 유기물의 적외선 검출”이라는 제목입니다. 주 저자는 이탈리아 국립 천체 물리 연구소 INAF의 Andrea Raponi입니다. Rosetta의 Visible 및 Infrared Thermal Imaging Spectrometer (VIRTIS) 기기로 수집 한 데이터를 중심으로합니다.

이 논문에서 연구원들은 67P에서 지방족 유기 화합물의 발견을 발표했다. 그들은 수소와 탄소의 사슬이며 또한 생명의 구성 요소이기도합니다. 이 유기 화합물이 혜성의 핵 표면에서 처음 발견되었습니다.

“이 지방족 화합물의 출처와시기는 우리가 알고있는 생명의 필수 구성 요소 인 것으로 생각되기 때문에 매우 중요합니다.”라고 수석 저자 Raponi는 설명했습니다.

라 포니는“혜성에서 발견되는 것과 같은 물질의 기원은 우리의 태양계뿐만 아니라 우주 전체의 행성계에 대한 우리의 이해에 결정적이다.

분자 Panspermia가 확인 되었습니까?

이 지방족 빌딩 블록은 혜성 자체에 형성되지 않았습니다. 과학자들은 그들이 성간 매체 나 아직 젊은 형태의 태양에서 형성되었다고 생각합니다.

"이와 같은 영감을주는 발견은 혜성뿐만 아니라 전체 우주 이웃의 역사, 특성 및 진화에 대해 많은 것을 이해하는 데 도움이됩니다."
Matt Taylor, ESA의 Rosetta 프로젝트 과학자

두 번째 논문의 저자는 67P와 다른 탄소가 풍부한 외부 태양계 물체 사이에서 강한 구성 유사성을 발견했습니다.

“우리는 Comet 67P의 핵이 성간 매개체와 유사한 조성을 가짐으로써 혜성이 변경되지 않은 전 태양 물질을 포함하고 있음을 나타냅니다.

"이 구성은 또한 우리가 지구에서 발견 한 소행성과 일부 운석에 의해 공유되는데,이 고대의 암석 체는 태양계를 형성하기 위해 진행된 원시 구름에서 다양한 화합물을 가두 었다고 제안합니다."

라 포니는“이것은 초기 태양계에서 유기 화합물의 적어도 일부가 더 넓은 성간 매체에서 직접 온 것이므로 다른 행성계에서도 이러한 화합물에 접근 할 수 있음을 의미 할 수있다.

우주선이 혜성에 충돌하여 로제타의 임무는 3 년 전에 끝났음에도 불구하고 과학자들은 여전히 데이터를 뒤섞 고 이해하고있다. 이것은 토성에 대한 Cassini 임무와 같은 다른 임무를 반영합니다. 이 우주선은 2 년 전에 사망했으며, 과학자들은 여전히 그 데이터를 기반으로 새로운 논문을 발표하고 있습니다.

ESA의 Rosetta 프로젝트 과학자 인 매트 테일러 (Matt Taylor)는“로제타 사업은 3 년 전에 끝났음에도 불구하고 여전히 우리에게 엄청난 양의 새로운 과학을 제공하고 있으며 진정한 획기적인 사명으로 남아 있습니다.

“이러한 연구는 혜성들이 질소에서 고갈되는 이유와 혜성들이 어디서 물질을 얻었 는가에 따라, 과학 과학 분야에서 두 가지 열린 의문을 다루었 다. 이와 같은 영감을주는 발견은 혜성뿐만 아니라 전체 우주 이웃의 역사, 특성 및 진화에 대해 많은 것을 이해하는 데 도움이됩니다.”라고 Taylor는 말했습니다.

어느 시점에서 NASA는 자신의 우주선을 67P로 보내려고했습니다. CAESAR (Comet Astrobiology Exploration Sample Return)이라고 불렀으며, 그 이름이 분명해지면서 연구를 위해 샘플을 다시 가져올 것입니다. 놀랍습니다. 그러나 그 임무는 임무 선정 과정에서 두 명의 결승 진출 자 중 하나였습니다. 다른 하나는 잠자리 임무로, 토성의 달인 타이탄에게 회전익기를 보냅니다. 2019 년 6 월, 잠자리 임무는 시저를 통해 선발되었습니다.

NASA는 현재 혜성에 대한 계획된 임무가 없습니다. 그러나 ESA는 Comet Interceptor 임무를 계획하고있다. 내부 태양계를 방문한 적이없는 깨끗한 혜성을 방문하는 것이 첫 번째 미션이 될 것입니다. 정확한 목표는 아직 선택되지 않았습니다.