우주에 맥주가 있습니까?

우주는 차갑고 불모의 장소입니다. 아무것도 존재하지 않을 수 없습니다!” 도널드 덕의 모호한 삼촌이자 천문학 교수 인 루드비히 폰 드레이크 (Ludwig von Drake)는 그의 천문대에서 높은 의자에 앉아 있습니다. 그가 촬영되고 있다는 것을 알았을 때, 그는 넘어져서 큰 소리로 바닥에 착륙합니다. "이제 전에 본 적이없는 별을 볼 수 있습니다!" 그는 신음합니다. 그는 큰 책 더미가있는 테이블로 걸어갑니다. 그들 중 가장 두꺼운 것은 그가 자신을 쓴 우주 여행에 대한 가이드입니다. 그는 45 분 길이의 독백으로, 인류가 우리 태양계에서 행성을 발견했으며 그 주위를 기어 다니는 모든 것에 대해 환상을 가지고있는 두꺼운 독일 악센트로 우리에게 알려줍니다. 때때로, 그는 큰 더미에서 책을 집어 들고 그것을 읽은 다음 방의 구석에 무의미하게 던졌습니다. 그는 코페르니쿠스와 갈릴레오, 그리고 화성인에 대한 케플러의 꿈, 다른 행성의 삶에 대한 폰테 넬의 추측, 심지어 존 허스 첼의 그레이트 문 사기에 대해 이야기합니다. 공상 과학 소설은 화려한 만화에서 생생하게옵니다. 털이 많은 우주 존재와 비행 접시 촬영은 화면을 가로 질러 촬영됩니다. 결국, 교수는 마지막 단어를 가지고 있습니다. 그는이 모든 환상을 찾는다 Poppycock을 찾습니다. 그 빈 공간에 살 수있는 것은 없습니다! 그러나 그가 말하면서 폰 드레이크는 그의 이야기 중 하나에서 검은 색 화성 로봇에 의해 납치됩니다.

만화, 외부 우주 , Walt Disney의 멋진 색상의 일부입니다 , 1960 년대의 텔레비전 시리즈. 결석 한 오리 교수는 각각 자신의 주제, 즉 비행의 역사, 색 스펙트럼, 공간 - 우주 시대의 미국 어린이들을위한 모든 흥미로운 것들.

Lou Allamandola는 과학 크레이프 1960 년대에 십대 시절을 보냈습니다. 그는 뉴저지 주에있는 가톨릭 가족에서 자랐습니다. 그의 조부모는 이탈리아 출신 이민자였으며 학교에 가기 전까지는 영어를 배우지 못했습니다. 그는 여전히 토요일 저녁에 방송 된 Ludwig von Drake와 함께 디즈니 만화를 분명히 기억합니다. “폰 드레이크는 별과 행성 사이의 빈 공간 인 성간 매체라고 불렀습니다. “60 년대에 우리가 아는 전부였습니다. 이제 우리는 더 잘 알고 있습니다. 성간 공간은 지구에서도 볼 수있는 분자로 가득합니다.”

나는 수요일 아침 그가 라이덴 천문대를 방문하는 동안 Allamandola와 이야기합니다. 그는 곱슬 머리를 가진 키 큰 사람이며 성전에서 회색입니다. 그의 억양 . 우리가 이야기하는 동안, 그의 사무실의 문은 몇 번이고 시작됩니다. 최신 연구 결과에 대해 시급히 자신의 의견이 필요하거나 함께 쓰고있는 기사를 수정 해야하는 동료들. 그는 그들 모두에게 오후에 돌아 오라고 말합니다. "내가 여기에있을 때 내 사무실과 전화에서 멀리 떨어져있을 때는 거절하기가 더 쉽다"고 그는 말했다. 그 사무실은 캘리포니아의 NASA의 Ames Research Center에 있습니다. 1983 년부터 Allamandola는 Astrochemistry Laboratory의 책임자로서 분자가 시뮬레이션 된 공간 조건에서 어떻게 행동하는지 연구했습니다. 우연한 화학은 비교적 새로운 규율이며 Allamandola는 분야의 선구자입니다.

1969 년 7 월 20 일, 우주 시대의 최고점 인 Apollo 11의 달 착륙에 따라 수억 명의 사람들이 텔레비전과 라디오에 붙어있었습니다. 그들은 배경 간섭 위의 닐 암스트롱의 말을 들었습니다.

우주 비행사들이 떠 다니는 성간 공간의 화학적 구성에 대해 우리가 아는 것은 놀랍습니다. 물론 지구와 비교할 때 공간은 매우 비어 있습니다.

그러나 우리는 공간이 완전히 비어 있지 않다는 것을 알았습니다. 20 세기 초, 많은 별들이있는 지역의 망원경 사진은 별이 전혀없는 이상한 어두운 곳을 보여주었습니다. 그들은 큰 가스와 차가운 우주 먼지의 큰 구름으로 그 뒤에있는 별의 빛을 흡수하는 것으로 판명되었습니다. 그러나이 어두운 구름 안에 숨겨져있는 것은 분광법을 사용하여 볼 수 있습니다.

모든 원자는 특정 파장에서 흡수 및 방출 될 수있어 스펙트럼에서 고정 된 흡수 패턴 및 방출 라인을 초래할 수 있습니다. 이 "지문"은 분광기로 측정 할 수 있습니다. Michel Mayor와 Geoff Marcy는 별 스펙트럼 에서이 선의 파장 변화를 측정하여 도플러 방법을 사용하여 별이 움직이는 속도를 결정할 수있었습니다.

스펙트럼 라인이있는 개별 원자가 아닙니다. 분자 (원자의 조합)는 특정 파장에서 빛을 방출합니다. 이들 파장은 분자의 움직임에 의해 결정된다. 가장 간단한 분자 인 수소는 함께 결합 된 2 개의 수소 원자를 포함합니다. 두 원자가 두 개의 전자를 공유하기 때문에이 조합이 가능합니다. 탄성 밴드 (전자)로 연결된 두 개의 작은 공으로 볼 수 있습니다. 탄성은 유연하기 때문에 원자는 일종의 스트레칭 운동처럼 앞뒤로 움직일 수 있습니다. 그리고 그들은 다양한 속도로 그렇게 할 수 있습니다. 그들이 속도 나 방향을 바꾸면 가벼운 입자를 방출합니다. 광자라고하는이 입자는 각각 특정 파장을 갖는다. 즉, 공간에서 가스 구름에 의해 방출되는 빛에는 구름 내의 분자의 스펙트럼 라인 (지문)이 포함되어 있습니다. 요컨대, 우리는 가스 구름의 빛에서 어떤 종류의 분자가 포함되어 있는지 알 수 있습니다.

분자는 20 세기 중반까지 우주에서 처음 발견되지 않았습니다. 스펙트럼 라인은 파장이 매우 길고 무선 및 적외선 망원경으로 만 감지 될 수 있기 때문에 이것은 일찍 불가능했습니다. 1800 년에 William Herschel은 우주에서 적외선 방사선을 처음으로 감지했지만 더 나은 악기가 개발되는 데 오랜 시간이 걸릴 것입니다.

라디오 천문학도 제 2 차 세계 대전 중에 개발 된 기술 덕분에 1960 년대까지 운동량을 획득하지 못했습니다. Frank Drake와 그의 동료들은 초기 Seti 실험에 그것을 사용했지만 Star Formation에 관심이있는 천문학 자들도 무선 파도를 연구했습니다. 가스와 먼지 구름은 주로 어린 별 그룹의 한가운데에서 발견되었으며, 이는 별이 구름에서 태어났다는 것을 시사합니다. 구름이 냉각되면 구름이 자체 중력 아래에서 무너질 때까지 그 안의 입자가 더 천천히 움직입니다. 그런 다음 구름의 중간에있는 재료가 응축되고 새로운 별이 형성됩니다. 천문학 자들은 출생 구름에서 무선 스펙트럼 라인을 연구 하여이 형성 과정에 대해 더 많이 배우기를 희망했습니다.

방사선 관측을 사용하여 성간 가스 및 먼지 구름에서 발견되는 첫 번째 분자는 분자 당 2 개의 원자가있는 매우 간단한 조성물을 가졌다. 1969 년 3 월 현재까지 가장 복잡한 분자의 발견이 발표되었습니다. 화학적 공식 ch ₂를 갖는 포름 알데히드. O. Radio Astronomer Lewis Snyder라는 Find를 발표 한 기사는“수소 이외의 다른 원자를 함유하는 분자가 성간 매체에서 형성 될 수있다”라는 단어로 문을 닫았다.

이 진술에서 어느 정도의 놀라움이 감지 될 수 있습니다. 그때까지 우주에서는 아무것도 발견 할 것이 없다고 가정했습니다. Ludwig von Drake의 "Barren Place"는 분자가 살아남을 수없는 Godforsaken 공허였습니다. 그리고 이제 별 사이의 공간이 복잡한 화학 물질로 가득 차 있음을 시사하는 실험이 수행되고 있습니다. 스나이더의 신문은 달이 착륙하기 4 개월 전에 나타나서 대비가 훨씬 커졌습니다. 인류는 우주 비행사를 우주로 보낼 수 있었지만 포함 된 화학성에 대해 전혀 몰랐습니다.

Allamandola는 여전히 천문학자를 기다리는 많은 발견을 모두 생각할 때 웃으며 머리를 흔들 었습니다. 1968 년에 그는 뉴저지의 작은 가톨릭 대학교 인 St. Peter 's College에서 화학을 졸업했습니다. “기적적으로 충분히”자신이 말했듯이, 그는 박사 학위를 수행하도록 선정되었습니다. 미국 최고의 화학 부서 중 하나를 보유한 권위있는 버클리에서의 연구. 그의 멘토는 화학자 George Pimentel,“10 명의 기술을 가진 훌륭한 사람”이라고 Allamandola는 말합니다. 화학 레이저를 발명 한 다각적 인 피 멘텔의 많은 관심사 중 하나는 실험실에서 가스의 적외선 스펙트럼을 측정하는 것이 었습니다. 그는이 기술을 적용하여 생명 형태에서 유래 한 가스를 감지하여 화성에 생명이 있는지 알아 내고 싶었습니다. NASA는 붉은 행성을 지나가는 무인 선원 우주선에 자신을 지은 분광기를 보냈습니다. 분광기는 생물학적 물질을 발견하지 못했지만 지구 표면의 온도 및 조건에 대한 많은 정보를 제공했습니다. 그 후, NASA는 Pimentel을 최초의 과학자 그룹의 일원으로 선택하여 우주 비행사로 훈련을 받았습니다. 그러나 그는 프로그램에서 철수했지만 아마도 우주로 가지 않을 것이라는 것이 분명해 졌을 때.

Pimentel에서 공부하는 동안 Lou Allamandola는 실험실의 적외선 분광법에 대해 배웠습니다. 박사 학위를받은 후, 그는 1976 년에 계약이 만료되었을 때 미국 서해안에서 조금 더 멀리 떨어진 오레곤에서 연구 위치를 발견했습니다. 새로운 직업을 찾기가 어려웠습니다. "석유 위기는 타격을 입었고 연구에 이용할 수있는 돈은 거의 없었다"고 그는 설명했다. “4 ~ 5 개의 제안 대신에 보통 10 년 전에는 약 80 개의 거부를 받았습니다. 아내와 나는 방금 두 번째 아이를 낳았고 우리는 미래에 대해 약간의 상실을 겪었습니다. 그런 다음 George Pimentel에서 전화를 받았습니다. 그는 나를 위해 만들어진 입장에 대해 들었습니다. 그의 이론적 천문학 자 Mayo Greenberg에 대한 지인은 성간 먼지 구름에서 화학 공정을 시뮬레이션하기 위해 실험실을 설립하고 싶었습니다. 그것은 내 귀에 음악이었다. 그런 다음 조지는``한 번만 걸리십시오. 네덜란드는 어때? '”

Greenberg와의 전화 통화 중에 Allamandola는 Leiden의 Greenberg의 실험실에서 할 일에 대해 점점 더 열성적이되었습니다. 그때까지, 천문학 자들은 어두운 먼지 구름이 별이 형성되는 지역에 대한 견해를 방해함에 따라 우주 먼지가 자극적 인 것을 발견했습니다. 그러나 Greenberg는 그들을 매혹적으로 발견했습니다. 그는 우주 먼지 곡물이 눈덩이와 같은 물 얼음의 외부 층으로 덮여 있다고 의심했다. Allamandola는 Greenberg가 어떻게이 결론에 도달했는지 설명합니다.“우주 먼지에는 유리처럼 실리콘 요소가 포함되어 있습니다. 우주에서 표면이 표류하는 수증기는 지구상에서 우리는 외부에서 얼어 붙을 때 창문에서 얼음 꽃을 볼 수있는 것과 같은 방식으로 실리콘에 응축됩니다. 유리는 공기를 식히고 공기의 증기가 얼어 붙습니다. 그것은 마술이 아니지만 어떤 이유로 든 눈덩이는 대부분의 천문학 자에게는 아직 발생하지 않았습니다.”

Greenberg와 Allamandola는 얼어 붙은 먼지 곡물에 관심을 갖게되었습니다. 왜냐하면 모든 종류의 화학 공정이 우주에서 다른 곳에서 불가능한 곳에서 발생할 수 있기 때문입니다. Allamandola는“공간 진공을 통해 표류하는 외로운 분자를 상상해보십시오. “수억 년이 지난 후에, 그것은 새로운 분자를 반응하고 형성하는 또 다른 분자를 발견하게됩니다. 분자가 우주 먼지에 정착 한 얼음에 더 밀접하게 포장되면 그 과정이 속도가 빨라질 것입니다.”

성간 공간과 비교 한 얼음은 밀도가 매우 높으며 분자를위한 일종의 만남의 장소 역할을합니다. 먼지 곡물의 표면이 별에 의해 조명되면 모든 종류의 화학 공정이 활성화됩니다. 자외선 별빛에 의해 공급되는 에너지는 작은 화학적 빌딩 블록에서 더 큰 분자를 형성 할 수있게한다. Greenberg의 의심이 올바른 것으로 판명되면, 성간 얼음 곡물에 광범위한 복잡한 분자가 형성 될 수 있습니다. 아마도 지구상에서 유기체를 만들기위한 화학 물질은 원래 우주에서 나왔을 것입니다.

그래서 1976 년 Allamandola와 그의 젊은 가족은 Leiden으로 이사했습니다. 그는 8 년 동안 그곳에 머물러야했고, 그의 네덜란드는“여전히 합리적”이라고 말합니다. 그는 1970 년대 Leiden Laboratory의 연구팀의 사진을 보여줍니다. 8 명의 남자와 1 명의 여자. 그들은 긴 머리카락, 검은 색의 안경을 가지고 있으며 일부 남자는 두꺼운 수염을 가지고 있습니다. Greenberg 자신은 그룹 앞에 있습니다. 회색 머리카락을 가진 작은 남자, 파란색 롤 넥 스웨터 및 트위드 재킷. 실험실 보조원은 복잡한 장비로 둘러싸여 있습니다.

Allamandola는 1970 년대에 연구를하는 것이 지금과는 매우 다르다고 말합니다. "우리는 이런 것들을 가지고 있지 않았다"고 그는 랩톱 화면을 두드렸다. “매점에서 몇 시간 동안 서로 대화하는 것은 정상이었습니다. 과학에 대해. 기사를 읽고 싶다면 도서관으로 가서 오후를 평화롭고 조용히 생각할 수 있습니다. 나는 여전히 오후에 앉아서 읽고 읽는 많은 사람들을 모른다. 다른 많은 일을해야한다는 압력이 항상 있습니다. 회의에서 사람들은 스피커를 듣지 않고 이메일을 확인합니다. 노트북에는 손가락 끝에 과학 문헌의 전체 캐논이 있지만 정보를 더 빨리 흡수한다는 의미는 아닙니다. 기계가 전 세계를 어떻게 인수 할 것인지에 대한 슈워제네거 영화가 있습니다. 내 생각에, 어떤 식 으로든 그들은 이미 가지고 있습니다.”

Allamandola는 다음 사진을 보여줍니다. 연구원들이 서있는 기계의 근접 촬영을 보여줍니다. “보세요, 이것은 얼음 시뮬레이션 챔버입니다. 일반적으로 복잡한 측정 장비를 설명하는 것을 좋아하지 않지만 이것은 매우 간단합니다. 그것은 우리가 복제하고자하는 공간의 상황을 정확하게 재현합니다.” 설명이 없으면 컴퓨터 내부와 비슷한 기계가 복잡해 보입니다. 튜브가 나사로 든 비스킷 틴을 겨냥한 램프가 있습니다. Allamandola는“이것은 자외선을 방출하고 별을 시뮬레이션했습니다. “비스킷 주석은 먼지 구름을 나타 냈습니다. 내부에는 암모니아와 일산화탄소를 함유하는 깊게 냉각 된 수 얼음 샘플, 우주에서 두 개의 일반적인 분자가있었습니다. 그 뒤에있는 튜브는 분광기였습니다. 그것은 분자가 얼음에 형성되었는지 여부와 그럼에도 불구하고 등록 된 빛을 포착했습니다.”

그것은 효과가있었습니다. Allamandola는 자외선으로 방사선 후 2 시간 전과 2 시간 동안 두 가지 스펙트럼을 보여줍니다. 첫 번째 스펙트럼은 물, 일산화탄소 및 암모니아, 즉 얼음 샘플의 성분만을 나타 냈습니다. 그러나 두 번째는 많은 수의 새로운 스펙트럼 라인을 포함하여 기본 성분으로부터 형성된 새롭고 더 큰 분자의 존재를 나타냅니다.

이 결과는 훌륭했습니다. 별 근처에서 우주 먼지 곡물의 얼음 맨틀은 분자 공장이되어 광범위한 복잡한 구조가 생성 될 수 있습니다. 1969 년에 과학자들은 포름 알데히드와 같은 복잡한 분자가 우주에서 형성 될 수 있다는 것을 알게 된 것에 놀랐습니다. 그러나 라이덴의 아이스 챔버에서 우주와 같은 조건에서 1970 년대부터 많은 양으로 생산되었습니다.

그러나 실험실 실험의 결과는 다른 사람들이 즉시 알아 차리고 받아 들여지지 않았습니다. Allamandola는“Astrochemistry는 여전히 젊은 징계였습니다. “과학자들은 우주에서 점점 더 많은 새로운 분자를 발견했습니다. 그들은 얼음 결정이 아닌 가스 형태의 분자가 어떻게 형성되었는지를 보여주는 이론적 모델을 구성했습니다. 분자가 공간을 통해 별도로 표류한다면 이러한 반응이 일어나지 않을 수 있다는 사실은 무시되었다. Astrochemists는 우리의 얼음 곡물 없이는 괜찮 았습니다. 그들은 우리를 영양가있는 교수로 보았습니다.”

Allamandola와 Leiden Astronomer Xander Tielens를 포함한 그의 동료들이 Kuiper Airborne Observatory에서 관찰을 실시한 1980 년대에 모든 것이 바뀌 었습니다. 망원경은 동체 측면의 해치 뒤에있었습니다. 에어 록은 해치가 열렸을 때 객실 압력이 떨어지는 결과로 연구원들이 비행기 밖으로 빨려 들어 가지 않았는지 확인했다. 비행기는 대기의 수증기 층 위로 올라갈 수 있기 때문에 공간에서 수증기와 얼음을 측정 할 수있었습니다. 그리고 그들은 얼음 곡물을 발견했습니다. 별과 행성이 형성된 먼지 구름이 물 얼음과 Leiden과 Ames의 실험실에서 생산 된 것과 동일한 복잡한 분자를 포함했습니다.

2010 년 호주에서 열린 회의에서 나는 그 이후로 성간 공간에서 발견 된 많은 분자에 대해 처음 들었습니다. 컨퍼런스 디너는 퀸즐랜드 동해안의 마그네틱 아일랜드에있었습니다. 식당 잔디밭에서 포섬은 배치 된 테이블 사이에 긁혔습니다. 약 200 명의 천문학 자들은 디저트를 마쳤고 컨퍼런스 주최자 인 Andrew Walsh가 말하고있었습니다. Walsh는 머리에 머리카락이 작은 머리카락과 두 개의 인상적인 긴 깃털의 수염을 가진 약간의 커트 호주입니다. 천문학 외에도 그의 위대한 사랑은 맥주 양조입니다.

“아버지는 박사 학위를 시작했을 때 나에게 물었다. 천문학에서‘그래서 당신은 실제로 무엇을하는 데 무엇을 보내십니까?’”Walsh는 우리에게 말했다. “저는 그에게 논문의 제목을 말했습니다.‘초소형 HII 영역과 메탄올 마스저 방출의 연관성.’그는 유리 눈을 보았고,‘메탄올’이라는 단어를 말할 때까지 그의 관심을 잃고 있다는 것을 알 수있었습니다. 우주에 맥주가 있습니까? '나는 그에게 메탄올이 아닌 에탄올이 맥주에 들어가는 알코올이라고 설명했다. ‘메탄올은 독, 아빠’라고 말했습니다. ‘조금만 마시면 장님이 될 것입니다. 더 이상 마시면 죽을 것입니다.”그 순간, 아버지는 내 일에 대한 모든 관심을 잃었습니다. 나는이 프레젠테이션으로 그것을 올바르게 배치하고 싶다. 나는‘우주에서 맥주’라는 제목을주고 아버지에게 헌신한다. "

15 분 만에 Walsh (점점 더 애니메이션이 된 Walsh)는 맥주의 12 가지 주요 재료를 실자했습니다. 물, 알코올 (에탄올), 설탕, 몇 개의 아미노산. 그런 다음 그는 별이 형성되는 지역의 사진을 보여주었습니다. Allamandola가 실험실 얼음으로 시뮬레이션 한 것과 같은 먼지 구름. 열정적으로, 다른 한편으로는 Walsh는이 구름에서 발견 된 맥주의 성분을 지명했습니다 :많은 물과 에탄올, 이산화탄소, 설탕 및 몇 가지 간단한 아미노산. 더 복잡한 아미노산과 설탕 중 5 개는 아직 발견되지 않았지만 Walsh는 우리가 아직 충분히 열심히 보이지 않았기 때문이라고 확신합니다. 그는 동료들에게 우주 맥주에 대한 누락 된 재료를 계속 찾도록 요청했습니다. "아버지와 다른 많은 사람들이 우리가 우주에서 유용한 것을 발견한다는 소식을 듣는 것은 매우 안심할 것입니다."

1980 년대부터 천문학 자들은 우주에서 맥주의 일부 재료를 발견했을뿐만 아니라 생명의 기본 재료에 대한 잠정적 인 검색을 시작했습니다. Lou Allamandola는 1983 년 미국으로 돌아와서 Leiden에서 수행 한 실험을 계속하기 위해 Ames에 자신의 실험실을 설립했습니다. “우리가 실험실에서 만든 물질 목록은 너무 길어서 화학자조차도 지루해지기 시작했습니다. 80 년대 말, 우리는 살아있는 유기체의 빌딩 블록과 유사한 분자를 만들 수 있는지 여부를보고 싶었습니다.” 나는 Allamandola에게 종교인으로서 그의 믿음을 생명의 기원에 대한 연구와 결합하기가 어렵다는 것을 묻습니다. "전혀 그렇지 않다"고 그는 말한다. “종교와 과학은 다른 영역이며 둘 다 큰 미스터리를 포함합니다. 게다가, I Chemistry I 연구는 여전히 인생의 기원에서 지금까지 제거되었습니다.”

Allamandola 팀이 수행 한 실험 중 일부는 놀라운 결과를 낳았습니다. 각각의 실험 후, 방사 된 얼음을 해동하여 물에 용해시켰다. 이어서 액체를 가열하여 물이 증발시켰다. 남은 것은 Mayo Greenberg가 그의 초기 실험에서 이미“노란색 재료”를 세례를했던 기름진 잔류 물이었습니다. 아마도 노란색 물건에는 너무 복잡한 것이 있었을 것입니다. 그린버그는 1980 년 네덜란드에서 헤라이트에 아미노산이 포함되어 있다고 의심되는 헤드 라인을 만들었습니다. 아미노산은 우리 몸의 단백질의 기초이며 생명의 빌딩 블록입니다. “실험실에서 시뮬레이션 된 우주 생활의 기원”은 아마도 가장 극적인 헤드 라인 일 것입니다. 지역 Leidse Courant 야생 과장으로 말하면서 그러한 예약은 없었습니다.“라이덴 연구자들은 별들 사이에서 생명을 찾습니다.”

Allamandola는“물론 우리는 살아있는 유기체를 만들지 않았습니다. “당신은 항상 당신이 말하는 것을보아야합니다. 그렇지 않으면 사람들은 잘못된 생각을 얻습니다. Prebiotic, Biogenic… 다시 말해서, 생명이 만들어지는 것과 동일한 빌딩 블록. 살아있는 세포조차도 인간은 엄청나게 복잡한 레고 구조입니다. 우리가 찾은 것은 전체 구조가 아니라 몇 가지 개별 레고 벽돌이었습니다.” 그러나 그들은 현미경 아래에서 엄청난 다양한 화학 빌딩 블록을 발견했습니다. 아미노산 외에도, 설탕과 핵산이 있었는데, 이는 DNA의 기초를 형성하는 핵산이 있었다. 그들은 또한 한쪽에서 물을 방출하고 다른 쪽의 물과 쉽게 결합하는 길쭉한 분자를 발견했습니다 (소수성). 인체의 세포막은 동일한 유형의 분자로 만들어집니다.

Allamandola 가이 모든 것을 말해 주듯이, 나는 leidse courant 의 기자만큼이나 열정적입니다. . 그들은 우주 생활이 가능하다는 것을 발견했습니다! Allamandola는 그의 팔을 퍼뜨리고 진정시키기 위해 몸짓을합니다. "호 호, 루카스"라고 그는 말한다. “인생이 무엇인지 아무도 모릅니다. 약 500 개의 다른 정의가 있습니다. 우리가 찾은 것은 아직 인생과 관련이 없습니다. 우리가 찾은 것은 빌딩 블록입니다. 그들이 결국 살아있는 유기체로 이어지는 방법은 완전히 다른 문제입니다.”

과학자들은 수백 년 동안이 질문을 다루어 왔습니다. 1950 년대에 Miller와 Urey는 지구의 생명이 번개에 부딪친 따뜻한 작은 연못으로 형성되었다는 다윈의 생각을 탐구하기 위해 실험을 수행했습니다. 아미노산과 같은 복잡한 분자는 시험 환경에서 생산되었으며, 나중에 Bill Borucki에 의해 복제되었습니다. Allamandola와 Greenberg의 실험은 별에 의해 방사 된 공간의 얼음 블록에서 동일한 물질이 생성 될 수 있음을 보여 주었다. 큰 문제는이 물질들이 어떻게 지구에서 끝났는가?

지구는 아마도 액체 바위의 뜨거운 공으로 시작될 가능성이 높습니다. 약 40 억 년 전, 생명이 진화하기에 충분히 식 었습니다. 지구에서 발견되는 가장 오래된 화석은 그 당시에 발달 한 박테리아입니다. ICE 실험은 우주에서 이러한 유기체의 기본 재료를 찾을 수 있음을 보여주었습니다. 이 분자들은 일종의 우주 우편 서비스를 통해 지구가 식은 후 지구로 전달되었을 수 있습니까? 지구의 생명이 우주에서 유래 한 가설 인 Panspermia는 흥미로운 가능성처럼 보이기 시작했습니다.

1989 년 Allamandola는 생화학 자 David Deamer를 만났습니다. 당시 Deamer는 호주에 영향을 미치는 운석의 조각을 가지고있었습니다. 무게가 약 100 킬로그램의 거대한 암석 덩어리가 대기에서 작은 조각으로 나뉘 었습니다. 단편은 나중에 실험실에서 분석되었다. Deamer의 Meteorite는 Allamandola가 그의 실험실에서 만든 것과 동일한 세포 벽과 같은 구조를 갖는 것으로 판명되었습니다. 지구에 영향을 미치는 운석에는 유기체의 기본 재료가 포함되어 있음을 보여주는 놀라운 발견이었습니다. 그러나 시간은 아직 옳지 않았지만 광범위한 결론을 도출하는 것이 옳지 않았습니다. “이야기에서 바이오 마커라는 단어 (생명의 지표)라는 단어를 들으면 방을 떠나는 사람들이 여전히 있습니다. 나는 단순히 우리의 결과 중 일부를 감히 보여주지 않았으며, 생명의 빌딩 블록은 운석에 형성 될 수 있다고 제안했다. 화학이든 천문학 회의에 관계없이 그렇게한다면, 동료들은 내가 미쳤다고 생각할 것입니다.”

그러나 1990 년대 중반, 우주 생물학은 점점 인기를 얻었습니다. 1996 년 Allamandola는 이탈리아 서해안의 카프리 섬에있는 NASA와 Seti가 주최 한 워크숍에서 발표자였습니다. 프레젠테이션이 끝날 무렵, 그는 자신의 실험실에서 나온 사람들과 함께 Deamer의 진동 구조를 묘사 한 슬라이드를 감히 보여주었습니다. "시간이 잘려갔습니다."라고 그는 말합니다. "사람들은 지구의 유기 물질이 운석에 의해 전달 될 수 있다는 생각에 개방적이었습니다."

그 이후로, 우리가 매일 흡수하는 많은 물질들이 우주에서 형성되었다는 인식이 커지고 있습니다. 예를 들어 물을 가져 가십시오. 모든 운석 또는 혜성은 태양계의 출생 구름에서 기원하는 거대한 눈덩이입니다. 그러한 물체가 지구에 영향을 미치면 지구 표면에 대량의 물을 퇴적시킵니다. 이 눈덩이 중 충분한 눈덩이가 모든 바다를 만들기 위해 지구로 떨어 졌다고 상상하기는 어렵지만 최근에는이 아이디어가 좀 더 수용 가능한 이미지를 보았습니다. 그것은 모든 강, 바다, 호수 등의 물이 3 개의 작은 구체로 압축 된 건조 된 지구의 그림이었습니다. 암스테르담에서 로마까지의 거리와 거의 같은 직경의 가장 큰 구체는 지구의 또는 위 또는 위의 모든 물을 나타냅니다. 지구의 크기에 비해 꽤 작습니다. 갑자기, 모든 물 한 잔, 차 한 잔, 내가 술에 취한 모든 맥주가 한때 우주에서 눈덩이의 일부였다.

운석 충격은 매일 일어나는 것처럼 보이지 않을 수 있습니다. 더 큰 영향만으로도 뉴스를 만들지 만 작은 운석과 우주 먼지의 형태로 매일 지구에 수천 킬로그램의 성간 재료가 땅에 착륙합니다. 젊은 태양계에서는 그 영향이 훨씬 더 빈번하고 폭력적이었습니다. 달에 분화구의 데이트는 약 40 억 년 전에 거대한 유성 샤워가 수백만 년 동안 태양계를 통과 한 것으로 나타났습니다. 이것들은 달뿐만 아니라 지구에도 영향을 미쳤을 것입니다.

이 운석 샤워에 대한 한 가지 가능한 설명은 그것이 형성된 직후에 행성 목성이 태양에 조금 더 가깝게 움직여 있다는 것입니다. 이 이동은 분명히 다른 행성의 중력과 태양을 공전하는 작은 물체의 중력으로 인해 발생했습니다. 목성의 궤도의 변화는 나머지 태양계의 균형을 벗어나고 행성 주위를 날아 다니는 공간 잔해에 일종의 투석기 역할을했을 것입니다. 결과적으로 지구를 포함한 내부 행성은 오랫동안 운석으로 심하게 폭격을 가했다. 이 행사는 늦은 폭격으로 알려져 있습니다. 오늘날에도 여전히 형성 과정에있는 젊은 별 주변에서도 비슷한 폭격이 관찰됩니다. 우주 먼지와 물은 배아 행성 시스템에 의해 주위에 던져져서 식을 때 행성에 들어갑니다.

허블 우주 망원경에서 가장 잘 알려진 이미지 중 하나는 천문학 자들에 의해“사우론의 눈”이라는 별명을 붙였습니다. 영화 산업. 이미지는 타원형 고리로 둘러싸인 일종의 황금 후광을 보여줍니다. 링의 중앙에서 별은 너무 밝기 때문에 제거되었습니다. 이것은 눈의 동공처럼 보이는 이미지에 길쭉한 어두운 곳을 남겼습니다.

이미지는 지구에서 가장 가까운 별 중 하나 인 Fomalhaut입니다. 타원은 우주 먼지 고리에서 빛으로 반사됩니다. 먼지는 아마도 혜성과 다른 공간 잔해가 시스템을 무작위로 날아 다니면서 생성 될 수 있습니다. 매일 매일 수천 개의 물체가 충돌하고 작은 조각으로 나누고 물과 유기 분자로 가득 찬 우주 먼지를 생성합니다. 크고 작은 조각들은 결국 젊은 별을 공전하는 젊은 행성에 착륙합니다. Fomalhaut의 혜성 샤워는 늦은 폭격이 어떻게 생겼는지 보여줍니다.

우리는 현재 우리 자신의 태양계에서 이러한 수화 발사체에 대해 더 많은 것을 찾고 있습니다. 2014 년 우주선 Rosetta는 Comet 67p/Churyumovgerasimenko에 도착했습니다. 그것은 랜더 필라 (Lander Philae)를 보냈고, 마더 선은 2 년 동안 혜성을 계속 궤도에 오르기 전에 의도적으로 표면에 충돌했다. Rosetta와 Philae는 혜성에서 물, 산소 및 수많은 유기 화합물 (살아있는 유기체와 혼동되지 않음)을 발견했습니다. 흥미롭게도, 혜성의 물의 분자 구성은 지구의 물과는 매우 달랐으며, 혜성 (또는 적어도 67p와 같은 혜성)은 지구로의 물을 전달하는 데 크게 기여하지 않았 음을 시사합니다. 사건이 많은 Rosetta Mission은 역사상 처음으로 혜성 물과 먼지를 직접 연구 할 수 있다는 것을 알았습니다.

내가 Allamandola와 대화를 마치면서, 나는 나 자신이 우주 여행을 한 것처럼 느꼈다. 두 시간 동안 우리는 라이덴에있는 그의 사무실에서 함께 보냈다. 우리는 우주를 통해 유기 분자의 통과를 따랐다. 젊은 별의 출생 구름에서 냉동 된 먼지 곡물에서, 먼지와 가스의 디스크를 통해 행성이 형성되는 행성에 대한 형성에서 행성에 도착한 행성에 도착하는 것까지.

그것은 네덜란드의 사람들을 포함하여 천문학 자들에 의한 강렬한 연구의 주제 인 경로입니다. Allamandola는 라이덴에서 그곳에 위치한 두 개의 주요 천체 화학 연구 그룹에서 강의를 제공하고 있으며, 그 중 하나는 그의 친구이자 전 동료 Xander Tielens가 이끄는 것입니다. 칠레 안데스에 수십 개의 라디오 요리가 수십 개의 라디오 요리 인 적외선 위성 Herschel 및 Alma와 같은 망원경은 이전에는 접근 할 수 없었던 스펙트럼의 일부를 노출시키고 있습니다. 이것은 별 형성 영역에서 새로운 스펙트럼 라인과 새로운 분자를 생성합니다.

이러한 관찰은 일부 행성 사냥꾼이 외계 행성에 존재하는 삶의 기회에 대해 낙관적입니다. 결국, 지구의 주민들이 만들어지는 재료는 젊은 행성 시스템에서도 발견됩니다. 우주는 Ludwig von Drake가 묘사 한 불모의 빈 장소는 아니지만 유기농 생명의 빌딩 블록으로 가득 차 있습니다. 물에 용해 된이 물질은 운석에 의해 지속적으로 어린 행성의 표면으로 전달됩니다. 온도가 옳고 성분이 존재하면 시간과 진화는 나머지를 수행합니다. 아마도 행성 헌터 스티븐 보트 (Steven Vogt)가 Zarmina의 세계에 대한“100 %”주장을하도록 이끌었던 것은이 생각의 선일 일 것입니다.

그러나 화학 반응을 통해 빌딩 블록에서 경로가 어떻게 진행되는지는 생명에 이르기까지 여전히 불분명합니다. 우리는 그것이 지구에서 어떻게 일어 났는지조차 모릅니다. Direct evidence—for example, the earliest life forms—have as far as we know largely disappeared from the face of the Earth. There are too many uncertainties to give preference to any single theory on the origins of life above all the others. And, for that reason, we cannot use life on Earth as a blueprint for the rest of the universe. Most planet hunters take a different approach to the question of whether extraterrestrial life exists. Imagine that a certain life form had developed on another planet from the same building blocks that we use on Earth and that we see everywhere in space. How then could we detect the existence of that life form from the Earth? How can we recognize a sign of life from an exoplanet?

Lucas Ellerbroek is an astronomer and researcher in comets and planet formation at the University of Amsterdam.

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Photocollage credits: Mariyana M / Pavelis / Shutterstock