[미디어파인 칼럼 = 이상원 기자] 산소는 단순한 생명체의 구성 요소 이상이다. 새로운 연구는 이 원소가 먼 별 주위를 도는 행성의 내부를 들여다보는 데 도움을 줄 수도 있다고 말한다. 실험실 실험들은 더 높은 농도의 산소에 노출된 암석들이 더 적은 양에 노출된 암석들보다 더 낮은 온도에서 녹는 것을 보여준다. 연구자들은 산소가 풍부한 암석형 외계 행성들이 국물이 많은 두꺼운 맨틀 층을 가질 수 있고, 지질학적으로 활동적인 세계를 탄생시킬 수 있다는 것을 암시한다.
끈적끈적한 내부는 암석 행성에 지대한 영향을 미치는 것으로 생각된다. 행성의 깊은 곳에 있는 녹은 암석은 지구에서 일어나는 것과 같이 표면의 지질학적 활동을 촉진하는 마그마이다. 화산 폭발하는 동안, 수증기와 이산화탄소와 같은 휘발성 물질은 마그마 분출물로부터 흐물흐물 흘러나와 생명체에게 잠재적으로 우호적인 대기를 형성한다. 그러나 지구에서 맨틀이 녹는 것을 이끄는 요인들은 잘 알려져 있지 않고 과학자들은 철과 같은 금속의 역할에 집중하는 경향이 있다.
새로운 연구에서 과학자들은 산소가 부족한 조건과 산소가 풍부한 공기에 노출된 두 환경의 암석 아래에서 철이 없는 합성 현무암의 녹는 온도를 측정했다. 그 팀은 녹는 것에 대한 산소의 영향을 분리하고 암석 녹는 것에 또한 영향을 미칠 수 있는 철의 영향을 배제하기 위해 인조 암석을 사용했다.
연구팀은 녹은 암석이 섭씨 1000도 이하로 식으면서 산소가 고갈된 현무암의 광물들이 산소가 고갈된 시료들보다 더 오랫동안 녹은 것을 관찰했다. 산소가 섞인 암석들은 다른 암석들보다 섭씨 100도 낮은 온도에서 지속해서 고체화됐다.
소금이 얼음의 녹는 온도를 낮추는 것처럼, 산소도 마찬가지로 암석이 녹는 것을 쉽게 만든다고 연구자들은 결론지었다. 산화의 정도는 젊은 외계 행성의 시럽 같은 내부가 어떻게 결국 지하층으로 침강하는지를 결정할 수 있다. 또한 연구자들은 낮은 온도에서 산화되고 더 쉽게 녹는 내장은 더 작은 고체 핵, 더 두꺼운 진흙 맨틀 및 더 금속이 부족한 딱딱한 껍질로 이어질 수 있다고 말한다.
맨틀이 녹는 것에 대한 다른 주의 사항들은 산소의 기여를 능가할 수도 있지만, 새로운 결과들은 여전히 유용한 결과이다. 예를 들어, 산소의 잠재적인 영향을 이해하는 것은 과학자들이 천체 관측에서 발견하는 외계 행성의 내부 작용과 역사를 설명하는데 가치가 있을 수 있다. 과학자들이 새로 발사된 제임스 웹 우주 망원경을 사용하여 다른 세계의 대기를 탐사할 준비를 하고 있기 때문에 이러한 이해는 훨씬 더 가치가 있고 기회가 될 수 있다.
[이상원 칼럼니스트]
고려대 산업경영공학과(재학 중)
미디어파인 대학생칼럼니스트 겸 기자