매년 약 10개의 우주 먼지 입자가 지구 표면 XNUMX평방미터에 쌓입니다. “그건 그들이 어디에나 있다는 뜻이에요. 그들은 거리에 있습니다. 그들은 당신의 집에 있습니다. 옷에 우주먼지가 묻어있을 수도 있다”고 말했다. 매튜 겐지, 미세 운석으로 알려진 외계 먼지 입자를 전문으로하는 Imperial College London의 행성 과학자입니다.

작은 대리석처럼 둥글고 다색인 미세 운석은 어디에나 존재하는 만큼 독특하지만 HMS 챌린저 탐사선이 1870년대에 발견될 때까지 눈에 띄지 않았습니다. 좀 준설했다 태평양 바닥에서. (육지에서는 육지 먼지가 축적되어 우주의 종류를 압도하고 숨기는 경향이 있습니다.)

한 세기 동안 과학자들은 해저에서 발견된 이상한 구체가 대기권에 충돌할 때 더 큰 유성의 녹은 표면에서 떨어져 나온 것이라고 생각했습니다. 사실, 우주 먼지는 수억 마일 떨어진 우주 암석에서 작은 메시지를 담고 여기에 떠 있습니다.

30년 동안 Genge는 이러한 메시지를 한 번에 한 알씩 해독해 왔습니다.

그는 남극 대륙이 풍부하고 새로운 미세운석의 원천으로 확인되자 그의 경력을 시작했습니다. 강한 남풍은 지구의 잔해를 쓸어가는 데 도움이 되므로 얼음에 쌓인 먼지 중 무려 10%가 우주에서 나옵니다. Genge는 "나는 그것들이 무엇으로 만들어졌는지, 어떻게 생겼는지, 어떤 종류가 있는지 등을 알아내는 것과 같은 쉬운 일을 많이 해야 했습니다."라고 말했습니다. 그 이후로 그와 다른 미소운석 전문가들(그가 "대부분의 아이들을 알고 있는" 충분히 작은 커뮤니티)은 먼지로부터 훨씬 더 많은 정보를 수집했습니다. 최근 Genge는 우주 먼지가 전달하는 메시지를 기원이 아니라 목적지, 즉 행성 역사의 여러 지점에 있는 지구에 대해 해석하고 있습니다.

강인하고 대머리인 영국인은 침대, 옷장, 현미경 사이에 끼인 런던 침실에서 Zoom 전화를 받습니다. 지난 6626월 봉쇄가 시작될 예정이었기 때문에 그는 많은 먼지와 함께 현미경을 연구실에서 집으로 가져왔습니다. 이번 겨울 우리가 영상통화를 했을 때 Genge는 옷장에 있는 상자에서 플라스틱 병을 꺼내 카메라 앞에서 흔들었습니다. 항아리에는 황갈색 미사가 반쯤 가득 차 있었습니다. 남극 먼지, 일부는 지구에서, 일부는 외계인이었습니다. 그가 그것을 정리하면서 Genge는 우주 먼지 연구에 기여한 공로를 기리기 위해 화성 근처에서 폭 8km의 소행성인 XNUMX Mattgenge의 한 점을 발견할 수 있을 것입니다.

그의 먼지 많은 발견에 대한 우리의 대화는 명확성을 위해 압축되고 편집되었습니다.

당신은 항상 운석을 좋아했나요? 어떻게 지질학에 관심을 가지게 되었나요?

나는 어렸을 때 Arthur C. Clarke의 미스터리 책에 매료되었습니다. 그것이 제가 많은 질문을 하게 된 계기가 되었습니다. 그런데 제가 지질학에 매력을 느낀 이유는 미술을 좋아했기 때문이에요. 제가 그림을 많이 그리는 수업은 두 개였습니다. 하나는 지질학이고 다른 하나는 미술이었습니다. 그리고 제가 들판으로 나가서 바위를 그리기 시작하고 내 그림을 탐정 소설로 활용하여 그 바위의 형성을 연구하고 과거 수백만 년 전에 일어났던 사건을 볼 수 있다는 것을 깨닫자마자 저는 매료되었습니다. . 그러다가 나는 줄곧 지질학을 전공했어요. [겐지는 다음의 저자이다. 지질 현장 스케치 및 일러스트레이션: 실용 가이드, 2020년 출판.]

구체적으로 우주먼지에 관심을 갖게 된 계기는 무엇인가요?

천문학자들은 항상 별과 은하에 초점을 맞춰왔습니다. 그것은 문자 그대로 모든 사람이 매력을 느끼는 밝고 반짝이는 천문학의 조각입니다. 하지만 실제로 먼지는 천문학에서 가장 중요한 부분 중 하나입니다. 왜냐하면 별들은 그곳에 앉아서 결국 행성을 만드는 요소를 생산하지만, 그 물질을 별에서 행성으로 전달하는 것은 먼지이기 때문입니다. 먼지가 없었다면 우리 우주는 꽤 평범한 곳이 되었을 것입니다. 주위에 아무것도 없이 별이 깜박이는 것입니다. 먼지는 별을 다른 모든 것, 모든 행성, 그 행성에 있는 모든 생명체와 연결합니다. 궁극적으로 책임이 있는 것은 먼지입니다.

지구의 우주 먼지가 어디서 오는지에 대해 우리는 무엇을 알고 있습니까?

1990년대 초반에 우리는 태양계의 어떤 물체가 이 모든 먼지를 생성하는지 거의 알지 못했습니다. 프랑스인들은 혜성에서 나오는 먼지에 매우 관심이 많았습니다. 이유를 모르겠습니다. 우리는 결국 미소운석이 주로 원시 소행성에서 나온다는 사실을 알아냈습니다. 그들은 가장 일반적인 유형의 소행성인 탄소 함유 "C형" 소행성에서 나오는 탄소질 콘드라이트라고 불리는 운석 유형과 유사합니다.

운석과 운석이 모두 기본적으로 동일한 출처에서 나온다면, 운석에서 배울 수 없지만 미세운석에서는 무엇을 배울 수 있습니까?

우리는 먼지가 지구로 전달되는 방식과 관련하여 많은 것을 배울 수 있습니다. 운석을 지구로 가져가려면 소행성에서 운석을 떨어뜨려야 합니다. 그런 다음 운석은 우주를 떠돌며 궤도가 천천히 변하여 결국 그 궤도가 지구의 궤도를 통과하게 됩니다. 그것은 매우 무작위적인 과정입니다.

반면에 아주 작은 먼지 입자는 소행성 표면에서 폭발하거나 표면에서 흘러나오면 우주로 이동하고 태양광선이 움직임에 영향을 줍니다. 포인팅-로버슨 라이트 드래그(Poynting-Robertson Light Drag)라는 정말 멋진 프로세스입니다. 공상 과학처럼 들리기 때문에 나는 그것을 좋아합니다.

이 빛의 끌림은 기본적으로 먼지 입자의 속도를 늦추고, 궤도에서 물체의 속도를 늦추면 물체가 안쪽으로 이동하게 되어 먼지가 천천히 태양을 향해 나선형으로 들어갑니다. 행성의 궤도를 따라 이동하며 행성에 휩쓸릴 확률이 높습니다. 따라서 더 큰 암석 덩어리를 전달하는 메커니즘보다 훨씬 더 신뢰할 수 있는 먼지를 지구로 전달하는 이 메커니즘이 있습니다. 그 때문에 미세운석은 운석보다 태양계에 실제로 존재하는 것의 더 나은 표본입니다. 이를 통해 운석보다 훨씬 더 많은 소행성과 혜성을 연구할 수 있습니다.

그러나 물론 미소운석은 매우 작습니다. 각 미세 운석은 아주 작은 정보를 제공하는 반면, 좋은 운석을 찾으면 운석은 평생 동안 바쁘게 지낼 것입니다. 그래서 운석은 소수의 물체에 대해 많은 정보를 제공하고, 미소운석은 많은 물체에 대해 아주 적은 양의 정보를 제공합니다. 그래서 두 사람은 정말 잘 협력합니다.

이렇게 지속적으로 유입되는 먼지는 지구와 다른 행성에 어떤 영향을 미치나요?

그것은 우리 행성의 역사를 통해 우리 행성에 떨어졌습니다. 화성에 떨어졌어요. 금성에 떨어졌습니다. 생명의 기원은 우주 먼지와 관련이 있을 수 있습니다. 왜냐하면 우주 먼지는 실제로 후기 폭격(약 4억 년 전) 동안 지구의 온전한 아미노산과 유기 분자의 대부분을 전달했기 때문입니다. 화성 토양에 생명체가 살고 있다면 아마도 미세운석을 먹고 있을 것입니다. 미세운석이 화성 표면 유기물질의 주요 공급원이기 때문입니다. 화성 토양에 있는 니켈의 양을 측정하면 그 양이 몇 퍼센트에 이르는데 그 니켈은 주로 미세 운석에서 나옵니다. 나는 그것을 화성 표면의 미세 운석 덩어리로 생각하고 싶습니다.

현재 지구에서도 미세운석은 영양분 전달 측면에서 중요합니다. 바다의 가장 깊고 먼 부분은 육지에서 멀리 떨어져 있어 육지 먼지가 거의 없으며 살아있는 유기체가 생존하려면 철과 같은 다양한 미량 원소가 필요합니다. 그리고 실제로 남부 대서양과 남부 해양 일부로 운반되는 대부분의 철은 미세운석에서 나옵니다.

당신은 미소운석이 우리가 태양계에 “저기 무엇이 있는지” 알아내는 데 도움이 된다고 말씀하셨습니다. 소행성이 왜 그렇게 다양한지 이야기해 주실 수 있나요? 소행성과 행성은 왜 모두 같은 물질로 만들어지지 않습니까?

만약 우리가 이에 대한 정확한 답을 안다면 저는 아마도 부자가 아닐 것입니다. 나는 유명해질 것입니다. 약간.

그래서 약간 베이킹과 비슷해요. 그릇에 밀가루를 채우고 설탕을 중앙에 붓고 모두 섞으세요. 그리고 섞으면서 설탕이 점차 그릇 안에서 바깥쪽으로 움직이며 밀가루와 섞이게 됩니다. 따라서 시간이 지남에 따라 구성이 변경됩니다. 우리 태양계는 빅뱅 이후 축적된 화학 원소의 혼합 그릇에서 형성되었습니다.

운석과 미소운석을 볼 때 우리가 목표로 하는 것은 이러한 다양한 구성 요소를 살펴보고 원반의 어느 부분에서 형성되었는지 결정하여 역사를 재구성하는 것입니다. 행성이 형성되는 3만년의 수명 동안 원반은 어떻게 변했습니까? 각 행성의 특성은 그 행성을 만들기 위해 믹싱볼의 해당 지점에 축적되는 물질에 의해 결정되기 때문에 이를 이해하는 것이 정말 중요합니다. 지구상에 생명체가 있느냐 없느냐의 차이일 수도 있습니다. 그리고 이러한 원시행성 원반이 어떻게 작동하는지 이해하면 우리는 다양한 별 주위의 행성이 어떤 모습일지, 어떻게 형성될지 예측할 수 있는 능력을 갖게 됩니다.

당신은 또한 미소운석이 우리에게 지구에 대해 말해 줄 수 있다는 것을 보여 주셨죠. 그렇죠?

예, 미세운석이 지구 대기와 혼합되는 방식은 우리에게 거기에 무엇이 있는지에 대한 정보를 제공할 뿐만 아니라 여기 아래에 무엇이 있는지에 대한 정보도 제공합니다. 대부분의 금속 입자는 지구 대기를 통과하면서 모든 산소를 지구 대기로부터 얻습니다. 그들은 가열되고 대기 산소와 반응하므로 산소 동위원소를 측정하면 산소가 지구의 산소와 정확히 일치합니다.

나는 출판했다 종이 2016년 앤디 톰킨스와 함께 자연 호주의 석회암에서 발견된 2.7억년 된 미세 운석에 관한 것입니다. 우리는 그 구체에 있는 모든 산소가 지구 대기에서 나온다는 것을 인식했습니다. 이는 과거 지구의 대기를 측정하는 방법을 제공하며 지질학자들이 해저에서 자라는 결정질 탄산염을 관찰하는 방식보다 훨씬 더 직접적입니다. 정말 복잡한 프로세스가 있습니다. 그 깊이에서 물 속에 얼마나 많은 산소가 있었는지 계산하고 이를 지표수와 지구 대기와 연관시켜야 합니다. 정말 어렵습니다.

반면에 대기 중에서 금속 조각을 10초 동안 가열하면 지상 수 킬로미터 위에서 순간적으로 산소를 흡수하게 됩니다. 이는 지구 상층 대기의 구성을 측정하는 좋은 방법입니다. 그리고 너무 멋지네요. 바위에 가서 작은 우주 먼지 조각을 모아서 과거 지구의 대기에 대해 알려줄 수 있다는 점이죠. 얼마나 멋지나요? 좋은 점은 지구에만 있는 것이 아닙니다. 언젠가 화성에서 미세 운석을 발견하면 화성 대기의 역사를 연구할 수 있다는 것입니다.

우와. 그렇다면 고대 미세운석은 지구의 고대 대기에 대해 우리에게 무엇을 말해주는 걸까요?

그 시점까지 사람들은 2.7억년 전에 지구 대기에 산소가 매우 적었다고 생각했습니다. 우리가 호주에서 발견한 미소운석 때문에 우리는 이제 그것이 거짓이라는 것을 알고 있습니다. 비록 그것이 이산화탄소에 묶여 있었을지라도 실제로 많은 산소가 있었습니다.

나는 지구 역사 전반에 걸쳐 산소와 이산화탄소 수준을 추적하고 그 수준이 진화적 도약 및 기타 사건과 어떻게 관련되어 있는지 보여주는 도표를 본 적이 있습니다.

재미있는 게임은 여러 플롯을 보고 그 플롯이 얼마나 다른지 확인하는 것입니다.

좋습니다. 고대 미세운석은 좀 더 정확한 데이터 포인트를 얻는 방법이므로 우리가 지구 시스템을 더 잘 이해할 수 있습니다.

전적으로. 우리는 실제로 그 이후로 호주로 돌아왔습니다. 우리는 더 오래된 먼지를 찾고 싶었습니다. 그래서 XNUMX년 전 저는 필바라에서 뱀과 거대한 거미를 피하면서 차를 몰고 아주 오래된 바위를 샘플링하고 있었습니다. 우리는 우주 먼지를 찾기 위해 가방과 암석 가방을 가지고 돌아왔습니다.

미세 운석을 찾는 방법은 무엇입니까?

미세운석의 불행한 점 중 하나는 대부분의 재미있는 일이 2006분 정도 걸린다는 것입니다. 그리고 나머지는 아주 지루합니다. 현미경을 수천 시간 동안 관찰하는 것입니다. 저는 15년에 남극 대륙의 빙퇴석(빙하로 인해 퇴적된 암석과 파편이 쌓인 곳)에서 수집하는 데 XNUMX분도 채 걸리지 않은 수집 작업을 계속하고 있습니다. 이 빙퇴석에 먼지층이 있어서 그냥 비닐봉지에 넣어두고 마지막으로 작업 중인데 - 얼마나 걸리나요? - 거의 XNUMX년 정도 됐어요.

어디에서 퍼낼지 아는 것이 어려운 부분인 것 같아요.

운 좋게도 나는 내가 어디로 갔는지 보았습니다. 나는 남극 운석탐색 원정대에 참가했는데, 우리는 이 누나탁(빙하에서 튀어나온 산꼭대기)에서 운석을 찾기로 되어 있었습니다. 우리가 거기 있는 동안 나는 미세운석을 찾을 수 있는지 알아보기 위해 누나탁 근처에 있는 빙퇴석에 가서 조사하기로 결정했습니다. 방금 눈을 조금 치웠더니 눈 아래에 이렇게 사랑스러운 먼지가 쌓여 있었습니다.

그래서 나는 먼지 속에 미소운석이 많이 있을 것이라고 추측했고, 내 생각이 옳았습니다. 6킬로그램의 먼지를 모았는데 절반쯤 되었는데, 3,000개가 넘는 입자를 얻었습니다. 그리고 아마 나도 꽤 많이 놓쳤을 것입니다. 나중에 제가 빙퇴석에서 발견한 물질에 따르면 이곳에는 적어도 700,000년 동안 먼지가 쌓여 있었습니다.

그래서 가끔 먼지 봉투로 돌아가서 더 많은 것을 정리하시나요?

언젠가 누군가가 실수로 그것을 버릴까 봐 걱정됩니다.

보정: ２０２４년 ２월 ２７일
원래 책의 미소운석을 설명하는 캡션 미세 운석의 아틀라스 남극에서 발견된 것처럼요. 실제로 그들은 노르웨이에서 발견되었습니다.