단백질이 우주에서 왔다고?

닭 가슴살을 좋아하나요? 기름기도 별로 없고 퍽퍽해서 잘 먹지 않는 사람도 있을 겁니다. 하지만 소위 ‘몸짱’이나 ‘근육맨’을 꿈꾸는 사람들은 닭 가슴살만 찾아 먹습니다. 닭 가슴살에 ‘단백질’이 많이 들어있는데요. 단백질은 근육을 만드는 재료이므로 근육을 만드는 데 도움이 된다는 거죠. 이뿐 아닙니다. 단백질은 세포와 호르몬, 심장, 같이 우리 몸의 구석구석을 이루고 있습니다. 

그런데 우리 몸을 이루는 단백질이 우주에도 있습니다. 단백질이 발견된 건 바로 우주먼지입니다. 우주는 별이 총총 떠 있는 빈 공간이라고 생각하기 쉽습니다. 하지만 우주 공간은 완전히 비어 있지 않습니다. 물질을 이루는 알갱이와 가스가 떠다니고, 우주먼지(티끌)도 퍼져 있거든요. 

이중에서 우주먼지는 여러 개의 알갱이가 모여서 덩어리를 이룬 것을 말합니다. 크기는 100만분의 1m 정도가 되죠. 태양계가 포함돼 있는 우리은하에서 우주먼지의 양은 무척 적은 편입니다. 가로, 세로, 높이가 각각 1km인 공간에 들어있는 우주먼지는 고작 100개 정도니까요. 

우주먼지 대부분은 별이 태어나서 자라는 과정에서 생깁니다. 별이 어느 정도 크면 별의 껍질을 이루는 물질을 우주공간으로 내보내거든요. 이때 나온 엄청난 가스가 식으면서 뭉쳐져 우주먼지가 되는 거죠. 태양도 50억 년 뒤에는 엄청나게 커져서 우주먼지를 쏟아낼 지 모릅니다. 또 별들이 죽으면서 내는 빛인 초신성에서도 많은 우주 먼지가 만들어 집니다. 

우리 주변에서 볼 수 있는 먼지는 흙이나 모래에서 나온 물질이나 동물피부조각 또는 식물섬유 조각 등 다양한 요소로 이뤄졌습니다. 이와 달리 우주먼지를 이루는 알갱이들은 단순한 편입니다. 작은 얼음 알갱이나 진흙의 주성분인 규산염, 탄소(흑연) 등이 대부분이거든요. 여기에 알루미늄과 철 같은 알갱이도 있습니다. 적은 양이지만 금처럼 아주 무거운 알갱이를 가진 먼지도 있는데요. 이런 것들은 초신성이 폭발할 때 만들어졌습니다. 

미국항공우주국(NASA)의 ‘스타더스트(Stardust)’ 탐사선 덕분에 우주먼지를 이루는 물질은 더 정확하게 알려졌습니다. 1999년 2월 8일 발사된 탐사선은 빌트2(Wild 2)로 불리는 혜성에 다가가 우주먼지를 가져오기로 했고, 5년이 지난 뒤 임무를 완수했거든요. 2004년 1월 2일에 스타더스트 탐사선은 얼음 덩어리인 혜성의 주변을 통과하며 가스와 먼지를 잡았고요. 2006년 1월 15일 지구에 접근해 먼지를 담은 캡슐을 낙하산에 싣고 지구에 떨어뜨렸답니다.  

스타더스트 탐사선이 놓고 간 우주먼지에는 무엇이 담겨 있었을까요? 이 내용은 2006년 12월 15일자 ‘사이언스’에 소개됐는데요. 가장 놀라운 것은 혜성의 우주먼지에 있는 물질이 무척 다양했다는 점입니다. 이중에는 아미노산인 글리신도 있었습니다. 아미노산은 우리 몸을 이루는 단백질의 구성성분입니다 

과학자들은 혜성의 우주먼지에 아미노산 같은 물질이 있다는 것에 대해 매우 흥미롭게 생각하고 있습니다. 우주에 있던 아미노산이 초기 지구에 떨어졌고, 덕분에 지구에서 생명체가 나타났다고 생각할 수도 있기 때문입니다. 

사실 우주먼지처럼 우주의 물질이 초기 지구에 들어와서 생명체가 태어났다는 생각은 50년 전인 1961년에 나왔습니다. 이 의견의 주인공은 스페인 생화학자 후안 오로 교수인데요. 그는 단순한 조건에서 아미노산을 만드는 데 성공했고, 다른 종류의 단백질 구성성분도 얻었습니다. 결국 생명체는 아미노산 같은 물질의 뭉쳐지면서 시작된 것이라는 걸 말해주는 셈입니다. 

1969년 호주 빅토리아주 머치슨에 떨어진 무게 100kg짜리 대형 운석도 단백질이 우주에서 왔다는 걸 보여줍니다. ‘머치슨 운석’이라고 불리게 된 이 운석은 지구에는 없는 돌덩어리였는데요. 운석에 들어있는 알갱이들을 분석하자 다양한 아미노산이 발견됐습니다. 놀라운 결과죠. 덕분에 과학자들은 자연 상태에서 여러 종류의 아미노산이 만들어진다는 걸 확인할 수 있었습니다.  

오늘날에도 매일 100톤이 넘는 우주먼지가 지구로 들어오고 있습니다. 1년이면 4만톤이나 되는 양입니다. 태양계가 만들어지고 수억 년 동안에는 지금보다 훨씬 많은 혜성과 소행성, 운석, 우주먼지가 지구로 쏟아져 들어왔을 것입니다. 그때의 지구 표면에는 아미노산을 포함한 수많은 물질이 있었을 겁니다. 

어쩌면 우주에서 온 물질이 뭉쳐져 단백질이 되고 생명체가 만들어졌을지도 모릅니다. 그렇게 되면 우리 모두의 고향은 결국 우주가 되는 셈입니다.    

 

출처 : 한국항공우주연구원 ‘카리스쿨’ (www.karischool.re.kr)

  

/ 푸른하늘 편집부

아이디어 팩토리가 마음에 드신다면 구독+해 주세요