메인 케레스Ceres는 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 많은 유기 분자를 가지고 있습니다

Ceres는 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 많은 유기 분자를 가지고 있습니다

케레스 : Ceres는 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 많은 유기 분자를 가지고 있습니다

2015 년 3 월 NASA의 Dawn 임무는 주 소행성대에서 가장 큰 몸인 프로토스 행성 인 Ceres를 방문한 최초의 우주선이되었습니다. 또한 뉴 호라이즌 스 미션이 역사적인 명왕성을 비행하기 몇 달 전에 도착한 난쟁이 행성을 방문한 최초의 우주선이었습니다. 그 이후 Dawn 은 Ceres에 대해 많은 것을 밝히고 과학자들이 태양계의 초기 역사를 이해하도록 돕고 있습니다.

작년에 NASA의 Dawn 임무를 수행 한 과학자들은 Ceres 표면의 패치에서 생명체에 필수적인 유기 물질 인 복잡한 탄소 분자 사슬을 발견했을 때 놀라운 발견을했습니다. 그리고 현재 브라운 대학 (NASA의 지원) 연구원들이 수행 한 새로운 연구 덕분에이 패치들은 이전에 생각했던 것보다 더 많은 유기 물질을 포함하고있는 것으로 보입니다.

새로운 연구 결과는 최근 과학 저널 인 지구 물리학 연구서 (Geophysical Research Letters) 에“세레에 대한 유기 물질의 풍부함과 구성에 관한 새로운 제약”이라는 제목으로 출판되었다. 이 연구는 Ralph E. Milliken과 Conel M. O'D의 도움으로 Brown University의 박사후 연구원 인 Hannah Kaplan이 주도했습니다. Alexander – Brown University 조교수와 워싱턴 카네기 연구소의 연구원.

Dawn 미션 데이터에 대한 새로운 분석에 따르면 이러한 유기물은 원래 생각했던 것보다 더 풍부 할 수 있습니다. 크레딧 : NASA / 렌더링 by Hannah Kaplan

문제의 유기 물질은 탄소 원자가 산소, 질소, 황 및 염소와 일반적으로 결합하는 개방 사슬을 형성하는 화합물의 한 유형 인“지방족”으로 알려져 있습니다. 공정하게, Ceres에 유기 물질이 존재한다고해서 그러한 분자가 비 생물학적 과정에서 발생할 수 있기 때문에 신체가 생명을 지탱한다는 의미는 아닙니다.

다른 행성에서도 메탄 (화성, 특히 토성의 가장 큰 달인 타이탄)의 형태로 알리 파 틱스가 발견되었습니다. 그럼에도 불구하고, 그러한 분자는 생명을위한 필수 구성 요소로 남아 있으며 Ceres에서 그들의 존재는 그들이 어떻게 거기에 도착했는지에 대한 의문을 제기합니다. 따라서 과학자들은 태양계에 물과 같은 다른 생명체 요소가 어떻게 분포되어 있는지에 관심이 있습니다.

Ceres는 유기 분자와 물 모두에 풍부하기 때문에 원형 행성에 대한 흥미로운 가능성을 높입니다. 이 연구의 결과와 그들이 사용한 방법은 미래의 미션에 대한 데이터를 해석하기위한 템플릿을 제공 할 수도 있습니다. Brown에서 박사 학위를 취득하면서 연구를 이끈 Kaplan 박사는 최근 Brown University 보도 자료에서 다음과 같이 설명했습니다.

“이 논문이 보여주는 것은 Ceres 데이터와 비교하고 해석하는 데 사용하는 유기 물질의 유형에 따라 실제로 다른 결과를 얻을 수 있다는 것입니다. 세레스뿐만 아니라 유기 물질을 포함 할 수있는 소행성을 곧 발견 할 미션에도 중요합니다.”

NASA의 Dawn 우주선에있는 프레이밍 카메라의 데이터로 만든 향상된 컬러 합성 이미지는 Ernutet 분화구 주변을 보여줍니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

Ceres에 대한 유기체의 최초 발견은 2017 년 국제 과학자 팀이 Dawn 임무의 Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIRMS)의 데이터를 분석했을 때 이루어졌습니다. 이 장비가 제공 한 데이터는 Ceres의 북반구에 위치한 Ernutet 분화구 주변의 1000km² 지역에 탄화수소가 존재 함을 나타내며 직경은 약 52km입니다.

유기 화합물이 얼마나 풍부한 지에 대한 아이디어를 얻기 위해, 최초의 연구팀은 VIRMS 데이터를 실험실에서 얻은 미량의 유기 물질과 함께 지반에서 얻은 스펙트럼과 비교했습니다. 이것으로부터, Ceres에서 검출 된 스펙트럼 서명의 6-10 %가 유기물로 설명 될 수 있다고 결론지었습니다.

그들은 또한 분자가 원산지에서 내생 적이라는 가설을 세웠다. 이것은 Ceres와 암모니아 함유 수화 된 미네랄, 수빙, 탄산염 및 염을 감지 한 다른 체온에 대한 체온 활동의 징후를 보여주는 이전의 조사와 일치합니다. 세레스는 프리 바이오 틱 화학을 지원할 수있는 내부 환경을 가지고있었습니다. .

그러나 연구를 위해 Kaplan과 동료들은 다른 표준을 사용하여 데이터를 재검토했습니다. 그들은 비교를 위해 지구 바위에 의존하는 대신 외계 근원을 조사하기로 결정했습니다. 과거에는 탄소 질 연골과 같은 일부 운석에는 지구에서 우리가 잘 알고있는 것과 약간 다른 유기 물질이 포함되어있는 것으로 나타났습니다.

Protoplanet Ceres에 대한 접근 방식에 대한 Dawn의 미션 연기. 크레딧 : NASA / JPL

이 표준을 사용하여 스펙트럼 데이터를 재검토 한 후 Kaplan과 그녀의 팀은 Ceres에서 발견 된 유기물이 지상파와 다른 것으로 판단했습니다. Kaplan이 설명했듯이 :

“우리가 찾은 것은 지구에서 발견 된 것보다 더 적절한 아날로그 일 수있는 외계 유기물을 사용하여 Ceres 데이터를 모델링하는 경우, 우리가 보는 스펙트럼 흡수의 강도를 설명하기 위해 Ceres에 훨씬 더 유기적 인 물질이 필요하다는 것입니다 그곳에. 우리는 Ceres에서 볼 수있는 스펙트럼 신호의 40-50 %가 유기물로 설명되어 있다고 추정합니다. 이는 지상 유기 화합물을 기준으로 이전에보고 된 6 ~ 10 %에 비해 큰 차이입니다.”

유기 물질의 농도가 실제로 너무 높으면, 그것이 어디에서 왔는지에 대한 새로운 의문이 제기됩니다. 최초의 발견 팀은 그것이 원래 내생 적이라고 주장했지만, 이 새로운 연구는 그것이 유기적으로 풍부한 혜성 또는 소행성에 의해 전달되었을 가능성이 있다고 제안합니다. 한편, Ceres 표면의 높은 농도는 혜성 영향과 더 일치합니다.

이것은 혜성이 원시 소행성과 비교하여 유기체의 내부 풍부도가 상당히 높은 것으로 알려져 있기 때문인데, 이는 본 연구에서 Ceres의 이러한 위치에 대해 제시 한 40 % ~ 50 % 수치와 유사합니다. 그러나 그 유기물의 대부분은 충격의 열로 인해 파괴되었을 것입니다.

새벽 우주선 데이터는 Ernutet 분화구 주변의 유기물 농도가 발견 된 지역을 보여줍니다 ( "a"에서 "f"로 표시). 색상 코딩은 유기물 흡수 밴드의 강도를 나타내며 따뜻한 색상은 가장 높은 농도를 나타냅니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech / UCLA / ASI / INAF / MPS / DLR / IDA

그들이 내생 적으로 발생했다면, 북반구에서 그러한 고농도가 어떻게 출현했는지에 대한 의문이 있습니다. Ralph Milliken이 설명했듯이 :

유기물이 세레스 (Ceres)에서 만들어 졌다면, 이러한 특정 위치에 유기물을 집중 시키거나 적어도 그 자리에 유기물을 보존하는 메커니즘이 필요할 것입니다. 그 메커니즘이 무엇인지 명확하지 않습니다. 세레스는 분명히 매혹적인 대상이며, 세레스와 다른 곳에서 유기물의 이야기와 기원을 이해하면 시료를 분석하거나 반환 할 수있는 미래의 임무가 필요할 것입니다.

메인 소행성 벨트는 태양계 형성에서 남은 재료로 구성되어 있기 때문에, 이 유기물이 어디에서 왔는지 결정하는 것은 유기 분자가 역사상 초기에 태양계 전체에 어떻게 분포되어 있는지에 대해 밝혀 질 것으로 예상됩니다. 한편, 연구원들은이 연구가 다가오는 소행성 (NEA)에 대한 다가오는 샘플 미션에 정보를 제공 할 것이며, 이는 또한 수성 미네랄과 유기 화합물을 호스팅하는 것으로 생각됩니다.

여기에는 수 주일 만에 소행성 류구에 도착할 것으로 예상되는 일본 우주선 하야부사 2 와 8 월에 소행성 벤 누에 도달 할 NASA의 OSIRIS-REx 임무가 포함됩니다. Kaplan 박사는 현재 OSIRIS-REx 미션의 과학 팀 멤버이며 그녀가 이끄는 Dawn 연구가 OSIRIS-REx 미션이 Bennu 환경을 특성화하는 데 도움이되기를 바랍니다.

나는 원시 운석의 중요한 구성 요소에 대한 새로운 실험실 측정을 포함 하여이 연구에 들어간 연구가 소행성의 데이터를 더 잘 해석하고 우주선 관측과 운석 수집에서 샘플 사이의 연결을 만드는 방법에 대한 프레임 워크를 제공 할 수 있다고 생각합니다. 그녀는 말했다. OSIRIS-REx 팀의 새로운 회원으로서 저는 이것이 이것이 우리의 사명에 어떻게 적용될 수 있는지에 특히 관심이 있습니다.

New Horizons 임무는 2019 년 1 월 1 일에 KUI (Kuiper Belt Object) 2014 MU69 와도 교섭 할 것으로 예상됩니다. 태양계의 고대 물체 에 대한 이들 연구와 다른 연구 사이에는 성간을 언급하지 않습니다 처음으로 발견되는 소행성-태양계의 역사 (생명의 출현)는 점점 더 명확 해지고 있습니다.

더 읽을 거리 : Brown University, 지구 물리학 연구 서한

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