과학자들은 우주에서 생명을 촉발할 수 있는 신비한 분자를 만들어냈습니다.

극도로 불안정하지만 잠재적으로 생명의 씨앗이 될 수 있는 분자인 메탄테트롤이 마침내 우주 환경을 시뮬레이션한 실험실에서 합성되어, 프리바이오틱 화학에 대한 우리의 이해에 새로운 장을 열었습니다. 출처: AI/ScienceDaily.com

연구자들은 우주에서 생명체가 살아가는 데 필요한 화학적 성질을 이해하는 데 새로운 문을 열어줄 수 있는 화합물을 처음으로 분리해냈습니다.

미시시피 대학교의 천체화학자 라이언 포텐베리, 하와이 대학교 마노아 캠퍼스의 화학과 교수 랄프 카이저, 플로리다 국제 대학교의 계산화학자 알렉산더 M. 메벨은 메탄테트롤을 최초로 합성한 국제 연구팀의 일원입니다. 이들은 이 희귀 화합물에 대한 연구를 Nature Communications 저널 에 발표했습니다 .

"이것은 본질적으로 프리바이오틱 농축물, 즉 생명의 씨앗 분자입니다."라고 포텐베리는 말했다. "기회가 주어진다면 더 복잡한 화학 반응으로 이어질 수 있습니다. 마치 그로브 숲에서 나무로 자랄 도토리와 같다고 생각해 보세요."

도토리만으로는 나무를 만들 수 없습니다. 햇빛과 물, 그리고 다른 많은 것들이 필요하죠. 하지만 도토리가 나무를 만드는 과정의 시작이 될 수는 있습니다.

메탄테트롤은 오르토산입니다. 오르토산은 분리하고 연구하기가 특히 어려운 화합물이지만 초기 생명 화학에서 핵심적인 역할을 하는 것으로 여겨집니다.

우주에서 메탄테트롤이 생성되는 방식을 모방하기 위해 연구진은 물과 이산화탄소 얼음을 절대 영도에 가깝게 얼리고 우주선(宇宙線)과 유사한 방사선에 노출시켰습니다. 이 과정을 통해 분자를 기체 상태로 방출하고 강력한 자외선을 사용하여 그 정체를 확인할 수 있었습니다.

"동일한 탄소 원자에 4개의 하이드록실기를 가진 유일한 알코올을 검출함으로써 실험 및 검출 능력이 '최후의 경계'로 끌어올려졌으며, 이는 실험적 및 계산적 접근 방식의 부족으로 인해 이전에 달성할 수 없었던 수준을 훨씬 뛰어넘는 것입니다."라고 5년 이상 메탄테트롤을 분리하기 위해 노력해 온 연구실의 카이저는 말했습니다.

메탄테트롤은 산소 결합이 매우 많고 산소는 다른 산소와 가까이 결합하는 것을 좋아하지 않기 때문에 이 화합물은 매우 불안정합니다. 즉, 올바른 조건에 보관하지 않으면 분해될 가능성이 높습니다.

"이런 작고 탄소-산소 분자는 정말 '펑' 하고 소리를 내며 반응합니다." 포텐베리가 말했다. "그리고 그 분자에 어떤 종류의 에너지라도 주면 물, 과산화수소, 그리고 생명에 필수적인 여러 잠재적 화합물이 생성됩니다.

"그것은 마치 프리바이오틱 폭탄과 같습니다."

이 분자가 실험실에서 형성될 수 있다면 우주에서도 형성될 수 있다고 저자들은 말했다. 이는 잠재적인 생명 유지 영역을 찾고 있는 천체화학자들에게 이 화합물이 특히 흥미롭게 다가온다.

"탄소가 생명의 구성 요소라면, 산소는 거의 모든 것을 구성하는 요소입니다."라고 포텐베리는 말했다. "산소는 어디에나 존재하며 우리가 아는 생명체에 필수적입니다."

"그러므로 우리가 메탄테트롤이 자연적으로 형성되는 장소를 찾을 수 있다면, 그곳은 생명을 지탱하는 데 필요한 구성 요소가 있는 곳이라는 걸 알 수 있습니다."

본 자료는 미국 국립과학재단의 AST-2403867 보조금을 지원받아 작성된 연구입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/08/250806094124.htm