화성에서 지구로 떨어진 운석에 고대 물이 가득?

블랙 뷰티로 알려진 화성 운석을 들고 있는 장갑 낀 손 사진. NWA 7034, 일명 "블랙 뷰티"는 약 320g(11온스)의 매우 어두운 색깔을 띠는 운석으로, 화성에서 유래했다. (이미지 출처: NASA)

새로운 연구에 따르면, 상징적인 운석인 블랙 뷰티Black Beauty에 이전에는 예상하지 못한 것보다 훨씬 더 많은 물이 숨어있는 것으로 밝혀졌다. 

화성에서 지구로 떨어진 이 운석은 화성의 풍부한 물의 과거에 대한 단서를 제공할 수 있다.

지구로 떨어진 가장 오래되고 유명한 화성 운석 중 하나인 블랙 뷰티 내부에 수많은 고대 물 입자가 갇혀 있다는 새로운 연구 결과가 나왔다. 

새로운 형태의 "중성자 스캐닝neutron scanning"을 통해 이루어진 이 놀라운 발견은 화성의 풍부한 물의 과거에 대한 더 많은 단서를 제공하며, 이는 외계 생명체가 번성할 수 있는 토대를 마련했을 가능성을 시사한다.

블랙 뷰티Black Beauty로 더 잘 알려진 운석 NWA 7034는 화성에 다른 운석이 충돌했을 때 떨어져 나온 약 320g(11온스) 크기 화성 조각이다. 

이 운석은 2011년 모로코 사하라 사막 지역 유목민들한테 발견되었지만, 언제 지구에 떨어졌는지는 불분명하다. 

블랙 뷰티는 특히 한쪽 면 마모로 인해 더욱 두드러진 어두운 색깔로 유명해졌다.

블랙 뷰티는 화성 적도 부근 지름 10km(6마일) 크기 카라타 분화구Karratha crater에서 유래했을 가능성이 높으며, 라이브 사이언스의 자매 사이트인 스페이스닷컴Space.com에 따르면 약 500만 년에서 1000만 년 전에 우주로 튕겨 나갔을 것으로 추정된다. 

그러나 실제 나이는 그보다 훨씬 오래되었으며, 과학자들은 석탄과 유사한 이 운석 연대를 최소 44억 4천만 년 전으로 측정함으로써 현재까지 발견된 화성 운석 중 가장 오래된 것으로 밝혀냈다.

연구진은 2013년부터 블랙 뷰티 운석에 물의 흔적이 포함되어 있다는 사실을 알기는 했다. 

최근 운석 분석 결과, 이 물이 부분적으로 가열되었을 가능성이 있다는 증거가 발견되었으며, 이는 화성의 미생물이 한때 따뜻한 물에서 번성했을지도 모른다는 희망을 불러일으켰다.

하지만 지금까지 연구진은 운석에 갇힌 물을 제대로 연구하기 위해 운석의 작은 조각들을 떼어내 파괴해야 했기 때문에, 얻을 수 있는 정보가 제한적이었다고 유니버스 투데이는 보도했다.

블랙 뷰티 운석이 탄생한 분화구 위치를 표시한 화성의 다채색 지도. 연구진은 이전에 블랙 뷰티 운석이 화성 남반구의 카라타 분화구에서 발견되었다고 밝혔다. (이미지 제공: 커틴 대학교)

하지만 1월 13일 논문 사전 공개 서버인 arXiv에 게재된 새로운 연구에서 연구진은 새로운 스캔 방법을 통해 운석 전체에 포함된 물에 대한 최초의 심층 분석을 수행했다고 보고했다.

이번 분석 결과, 블랙 뷰티 운석 질량의 약 0.6%가 물로 구성된 것으로 밝혀졌다. 

이는 사람 손톱 크기 정도 운석 조각에 해당하는 양이라고 유니버스 투데이는 전했다. 

적은 양처럼 보일 수 있지만, 이전 추정치보다 훨씬 많은 양이다.

이 물 대부분은 수소가 풍부한 산화수산화철(FeHO2)의 미세한 조각, 즉 파편 속에 갇혀 있다. 

FeHO2는 녹의 주성분과 유사하며, 운석 충돌과 같이 고압 조건에서 철이 물과 반응하여 생성된다.

이번 연구에서 연구진은 X선을 이용해 인체와 같은 연질 물체의 내부 이미지를 만드는 CT 스캔의 변형 기술을 사용했다. 

하지만 전자기파 대신 중성자를 운석에 조사했는데, 이 기술은 밀도가 매우 높은 시료에 박혀 있는 수소 원자를 식별하는 데 특히 효과적이었다.

연구진 중 한 명이 공유한 유튜브 영상에서 이 과정을 직접 확인할 수 있다.

연구에 따르면 화성에는 한때 지구와 유사한 거대한 바다가 존재했을 가능성이 있으며, 이는 화성이 한때 외계 생명체를 지탱했을지도 모른다는 희망을 불러일으킨다. (이미지 출처: Getty Images)

오늘날 먼지로 뒤덮인 붉은 공 모양의 화성이 한때 물로 가득한 행성이었다는 사실은 상상하기 어렵다. 

그러나 점점 더 많은 증거가 화성에 약 30억 년 전까지 지구와 유사한 거대한 바다가 존재했음을 시사한다.

이 물은 대부분 사라졌지만, 화성 적도 부근에 묻힌 얼음 덩어리, 화성 산맥 정상 서리 퇴적물, 그리고 2024년에 발견된 거대한 지하 저장소 형태로 일부 남아 있다.

블랙 뷰티는 화성에서 발견된 가장 오래된 물의 직접적인 증거로 널리 알려졌으며, 화성이 한때 풍부했던 물을 어떻게 얻게 되었는지 밝히는 데 도움이 될 수 있다. 

따라서 연구자들은 블랙 뷰티 내부를 더 자세히 분석하는 데 큰 관심을 보인다.

최근 NASA가 퍼서비어런스 로버가 수집한 샘플을 지구로 가져오는 화성 샘플 회수 임무를 중단했기 때문에, 블랙 뷰티와 같은 운석은 화성의 물을 직접 연구할 수 있는 유일한 방법이다.