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태양계 내에서 생명체 거주 가능 행성을 찾는 과학자들의 노력은 그간 골디락스 영역에 집중됐다. 생명체에게 적당한 온도는 물론, 물이 존재할 가능성이 큰 지역이기 때문이다. 

데이먼비르 그레윌 미국 라이스대 지구, 환경 및 행성학과 연구원팀은 행성 발달 과정과 주변 환경에 의해 생명체 거주 가능 여부가 결정될 수 있다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 지구과학’ 5월 10일자에 발표했다. doi: 10.1038/s41561-021-00733-0

연구팀은 초기 행성의 발달 과정을 살펴 보기 위해 고압 환경을 연구했다. 핵의 구성성분인 금속과 규산염 등을 질소와 함께 대기압의 3만 배에 가까운 압력과 높은 온도에 노출했다. 그 결과 행성으로 진화하기 전 단계인 원시행성의 크기가 소행성 정도인 경우에는 빠르게 성장하며 질소도 빠르게 휘발됐지만, 큰 원시행성에서는 핵과 맨틀에 질소 성분이 축적되는 경향을 확인했다. 이 과정을 열역학적으로 분석한 결과, 작은 원시행성에서 방출된 휘발성 원소와 질소가 큰 원시행성에 축적된다는 사실도 밝혔다. 이는 지구에 풍부한 질소가 주변 소행성으로부터 유래했을 가능성이 크다는 의미다.

그레윌 연구원은 “휘발성 원소와 질소의 기원을 밝히고 행성 형성 과정과 성장을 밝히는 데도 큰 영향을 미칠 연구”라고 말했다.