따뜻한 행성 형성 원반에서 메탄올 최초 발견

Alice Booth(네덜란드 라이덴 대학교)가 이끄는 국제 연구진이 행성 형성 원반의 따뜻한 부분에서 메탄올을 발견했습니다. 메탄올은 그곳에서 생산될 수 없으며 별과 원반이 형성된 차가운 가스 구름에서 유래했음이 틀림없습니다. 따라서 메탄올은 유전됩니다. 그것이 흔한 일이라면 생명의 발전이 순조롭게 시작될 수 있습니다. 연구진은 이번 연구 결과를 월요일 저녁 Nature Astronomy에 발표할 예정입니다.

메탄올(CH3OH)은 가장 단순한 복잡한 분자 중 하나입니다. 예를 들어 아미노산과 단백질을 형성하는 데 사용될 수 있기 때문에 천문학자들은 이것이 생명에 필수적인 생물 이전 화학의 전구체로 간주합니다. 연구자들은 이미 근처 별 주위의 차가운 행성 형성 디스크, 혜성 및 별이 형성되는 차가운 가스 구름에 메탄올이 존재한다는 것을 보여주었습니다. 이제 처음으로 따뜻한 행성 형성 원반에서 대규모의 메탄올 저장소가 발견되었습니다.

이 메탄올 저장소는 따뜻한 디스크 자체에 형성될 수 없습니다. 이는 화학적으로 불가능하기 때문입니다. 따라서 연구자들은 별과 원반이 유래한 차가운 가스 구름의 먼지 입자에 메탄올 얼음이 이미 존재했다고 제안합니다.

연구 리더인 Alice Booth(Leiden University): “이것은 매우 흥미롭고 놀라운 결과입니다. 따뜻하고 어린 원반에서 따뜻한 메탄올이 검출되었지만, 이 원반의 특성으로 인해 이는 복잡한 유기 분자가 초기의 차가운 암운 단계로부터 '계속'될 수 있다는 최초의 명확한 관측 증거입니다."

별 HD 100546에는 큰 원시 행성 디스크가 있습니다. 2013년에는 이 원반의 차가운 바깥쪽 영역(주황색 점)에서 행성 생성 가능성이 발견되었습니다. 오늘의 연구는 디스크의 따뜻한 내부 부분에 관한 것입니다. 사진의 검은 점은 인공물입니다. 출처: ESO/NASA/ESA/Ardila 외.
연구자들은 많이 연구된 별 HD 100546 주변의 행성 형성 원반을 관찰했습니다. 이 원반과 별은 약 10천만년 전의 것으로, 파리자리 남쪽 방향으로 지구로부터 약 360광년 떨어져 있습니다. 무스카).

연구진은 칠레 안데스 산맥 높은 곳에 위치한 ALMA 천문대를 이용했습니다. 천문학자들은 실제로 단순한 분자인 일산화황을 찾고 있었지만 놀랍게도 스펙트럼에서 메탄올 선도 발견했습니다.

앞으로 연구원들은 더 높은 공간 해상도에서 메탄올 라인을 관찰할 수 있도록 더 많은 데이터를 수집하기를 희망합니다. 그들은 또한 디메틸 에테르(C2H6O), 메틸 포르메이트(C2H4O2) 및 아세트알데히드(C2H4O)와 같은 더 복잡한 산소 함유 분자를 검색할 것입니다. 혜성과 암흑구름에서도 발견되는 이 분자는 프리바이오틱스 화학의 핵심 성분 중 일부로 여겨집니다.

원시행성 원반의 따뜻한 부분에 있는 메탄올 저장소(왼쪽)와 별 HD100546(오른쪽)의 합성 이미지입니다. 출처: ALMA/Booth 외. & ESO/NASA/ESA/Ardila 외.
연구자들은 행성 형성 원반에 있는 이러한 물질의 양을 혜성의 양과 비교하려고 합니다. 이런 식으로 그들은 별 형성 과정에서 살아남은 유기물 함량의 비율이 어느 정도인지 더 잘 알 수 있습니다. 그리고 이는 행성 형성 중 화학적 과정을 더 잘 이해하는 데 중요합니다. 결국, 혜성과 같은 얼음 소행성은 행성의 구성 요소입니다.