가장 오래된 운석 중 하나인 '에르그 체흐 002'(Erg Chech 002) 분석 결과 46억년 전 행성 형성 등에 중요한 역할을 한 방사성 동위원소 알루미늄-26(26Al)이 원시 태양계에 불균등하게 퍼져 있었던 것으로 밝혀졌다.

호주 캔버라의 호주국립대(ANU) 에브게니 크레스티아니노프 연구원(박사과정)팀은 '네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications)에서 에르그 체흐 002를 분석, 이 운석이 형성될 당시 운석 내에 존재했던 방사성 동위원소 26Al이 원시 태양계 전체에 고르지 않게 퍼져 있었다는 사실을 규명했다고 밝혔다.

▲ 2020년 알제리 사하라 사막 에르크 체흐 지역에서 발견된 46억년 된 운석 '에그르 체흐 002'(Erg Chech 002). 이 운석에는 큰 휘석 결정이 사장석(흰색)과 두 가지 종류의 휘석(짙은 녹색과 갈색)이 뒤섞여 있는 암석 사이에 박혀 있다

연구팀은 이 연구 결과가 초기 태양계 형성 과정에 대한 이해를 높이고 매우 오래된 운석과 행성 물질의 정확한 연대 측정에 기여할 것이라고 말했다.

에르그 체흐 002는 2020년 알제리 사하라 사막의 에르그 체흐 지역에서 발견된 약 46억년 된 운석으로 현재까지 알려진 것 중 가장 오래된 안산암질 아콘드라이트이다. 이 운석은 태양계 초기 연구에 중요 소재가 될 뿐 아니라 방사성 동위원소가 붕괴하면서 열을 방출, 원시행성과 소행성 등을 녹이는 열원 역할을 한 것으로 추정되는 26Al(반감기 72만년)이 포함돼 있어 주목받았다.

연구팀은 26Al이 초기 태양계 전체에 고르게 분포돼 있었는지 여부는 운석 나이 결정과 초기 태양계 이해에 중요하지만 논쟁의 여지가 남아있다고 말했다.

▲ '에그르 체흐 002'(Erg Chech 002) 운석을 20㎜ 크기로 자른 표본.

연구팀은 이 연구에서 납 동위원소(206Pb-207Pb) 연대 측정으로 에르그 체흐 002의 나이를 45억6천600만년으로 결정하고 이를 기존 분석 데이터와 결합해 용융상태에서 결정화돼 만들어진 다른 오래된 운석들과 비교했다.

206Pb와 207Pb는 반감기가 45억년인 우라늄 238과 반감기가 7억년인 우라늄 235가 붕괴해 만들어진 것으로 운석과 행성 물질 등의 나이를 계산할 때 사용된다.

분석 결과 에르그 체흐 002에 포함된 알루미늄 동위원소들의 비율(26Al/27Al)이 현재까지 잘 보존돼 있고 정확한 연대가 측정이 가능한 다른 아콘드라이트 운석들보다 현저히 높은 것으로 나타났다.

연구팀은 이 결과는 알루미늄 방사성 동위원소 26Al이 태양계의 원시 행성 원반에서 위치에 따라 밀도가 3~4배 차이가 날 정도로 균일하지 않게 퍼져 있었다는 것을 의미한다고 말했다.

이어 26Al이 초기 태양 성운 내에서 이처럼 고르지 않은 분포를 보이는 것은 새로 합성된 방사성 핵종을 가진 별(항성) 물질이 원시 태양계에 늦게 유입됐을 가능성이 있음을 시사한다고 설명했다.

연구팀은 운석 연대 연구는 신중해야 한다며 운석과 행성 물질의 나이를 측정할 때 정확성과 신뢰성을 높이기 위해서는 반감기가 짧은 동위원소의 경우 분포가 고르지 않은 경우를 고려하는 일반화된 접근방식을 취해야 한다고 덧붙였다.

과학팀  press@jeonpa.co.kr

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