지구의 유기 분자 기원에 새로운 설

화산재와 운석이 촉매가 되어 이산화탄소로부터 생명의 재료가 생겼다.

탄소를 함유하는 화합물인 ‘유기 분자’는 생체에서 빼놓을 수 없다. 지구에서의 유기 분자의 기원에 관해서는, 우주에서 유래했다는 설과 지구에서의 화학 반응에 의해 생성되었다는 설이 있으며, 논의가 계속되고 있다.

독일 루트비히 막시밀리안 대학교의 페터스(Sophia Peters) 박사 연구팀은 운석과 화산재에 대기 중의 이산화탄소가 반응함으로써 유기 분자가 생성되었을 가능성을 제시했다. 연구팀은 이산화탄소와 수소로 가득한 장치를 준비하고 장치안의 온도나 압력을 바꿈으로써 초기의 지구 환경을 재현했다.

그리고 장치에 운석에서 유래한 광물과 화산재를 넣어 그 반응을 살폈다. 초기 지구는 운석 충돌이 많고 화산 활동도 활발했기 때문이다. 그 결과 운석과 화산재 가운데 철분을 많이 함유한 입자가 촉매가 되어 이산화탄소가 반응을 일으켰다. 그리고 알데히드나 알코올, 탄화수소 등의 유기 분자가 생성되었다. 시험 계산에 따르면 초기 지구에서는 이산화탄소로부터 연간 6억 kg의 유기분자가 생성되었을 것이라고 한다.

이 반응은 다양한 온도나 압력 조건 아래에서 안정적으로 일어났다. 연구팀은 초기 지구에서는 이 반응에 의해 유기 분자가 생성되었을 가능성이 높다고 말했다.

출전: Scientific Reports, 2023년 5월 25일
출처: 뉴턴 2023-08