최근 발표된 새로운 연구는 지구에서 발생했던 것처럼, 물이 혜성 또는 소행성을 통해 많은 행성계에서도 발생했을 것이라고 강하게 제안한다.
왕립천문학회(Royal Astronomical Society)가 발간하고 워릭대학교(University of Warwick)가 지도한 연구는 다량의 물을 함유한 수많은 행성체(소행성과 혜성을 포함)의 증거를 발견하고 있다. 이번 연구는 지구를 닮은 행성에 생명체 형성에 적합한 환경을 만들기 위해 물이 행성체를 통해 전달될 가능성을 더욱 뒷받침한다.
워릭대학교 천문천체물리학 연구단(Astronomy and Astrophysics Group)의 책임연구자인 로버트 래디(Roberto Raddi) 박사는 “이번 연구가 발견한 사실은 우리 태양계에서 발견된 물을 다량 포함한 소행성과 비슷한 천체가 빈번히 나타나는 점”이라면서 “그러므로 많은 행성들은 지구가 함유한 물과 비교될만한 물을 가지고 있을지도 모른다”고 말했다. 또한 “지구는 초기에 건조했다고 믿지만 우리의 연구는 물이 풍부한 혜성 또는 소행성 충돌결과로 오늘날 해양이 생성됐다는 의견을 뒷받침한다”고 덧붙였다.
워릭대학교 천문학자들이 카나리아 제도(Canary Islands)의 윌리엄허셜 망원경(William Herschel Telescope)으로 관측한 결과, 백생왜성, SDSS J1242+5226의 대기에서 다량의 수소와 산소가 발견됐다. 두 원소의 양은 물을 풍부히 함유한 외계 소행성이 파괴돼 궁극적으로 물을 전달했다는 증거를 제공한다.
연구자들이 발견한 소행성은 세레스(Ceres)의 크기와 비교되는데 횡단 길이 900킬로미터로 우리 태양계에서 가장 큰 소행성이다. 레디 박사는 “SDSS J1242+5226에서 발견된 물의 량은 지구 해양의 30~35%와 맞먹는다”고 설명했다.
물이 풍부한 소행성·혜성과 행성·백색왜성의 충돌은 대기 중에서 수소와 산소의 혼합으로 이어지며 SDSS J1242+5226에서 두 원소가 다량 검출됐다.
공동 연구자인 같은 대학교 보리스 건시케(Boris Gänsicke) 교수는 “상대적으로 무거운 원소인 산소는 시간에 따라 깊이 가라앉기 때문에 폭발 후에는 더 이상 볼 수 없다”고 말했다. 이어 그는 “반대로 수소는 가장 가벼운 원소이기 때문에 백색왜성 표면 근처에서 항상 부유하고 또한 많은 백색왜성이 대기 중에 다량의 수소를 함유한다”면서 “이로 인해 새로운 이번 연구는 물을 풍부하게 함유한 소행성 또는 혜성이 우리의 태양보다 다른 항성 주변에 더 일반적으로 있다는 것을 제시한다”고 말했다.
<참조> R. Raddi, B. T. Gänsicke, D. Koester, J. Farihi, J. J. Hermes, S. Scaringi, E. Breedt and J. Girven. Likely detection of water-rich asteroid debris in a metal-polluted white dwarf,. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2015 (in press) DOI: 10.1093/mnras/stv701
Published by the Royal Astronomical Society and led by the University of Warwick, the research finds evidence for numerous planetary bodies, including asteroids and comets, containing large amounts of water.
The research findings add further support to the possibility water can be delivered to Earth-like planets via such bodies to create a suitable environment for the formation of life.
Commenting on the findings lead researcher Dr Roberto Raddi, of the University of Warwick's Astronomy and Astrophysics Group, said: "Our research has found that, rather than being unique, water-rich asteroids similar to those found in our Solar System appear to be frequent. Accordingly, many planets may have contained a volume of water, comparable to that contained in the Earth.
"It is believed that the Earth was initially dry, but our research strongly supports the view that the oceans we have today were created as a result of impacts by water-rich comets or asteroids."
In observations obtained at the William Herschel Telescope in the Canary Islands, the University of Warwick astronomers detected a large quantity of hydrogen and oxygen in the atmosphere of a white dwarf (known as SDSS J1242+5226). The quantities found provide the evidence that a water-rich exo-asteroid was disrupted and eventually delivered the water it contained onto the star.
The asteroid, the researchers discovered, was comparable in size to Ceres -- at 900km across, the largest asteroid in the Solar System.
"The amount of water found SDSS J1242+5226 is equivalent to 30-35% of the oceans on Earth," explained Dr Raddi.
The impact of water-rich asteroids or comets onto a planet or white dwarf results in the mixing of hydrogen and oxygen into the atmosphere. Both elements were detected in large amounts in SDSS J1242+5226.
Research co-author Professor Boris Gänsicke, also of University of Warwick, explained: "Oxygen, which is a relatively heavy element, will sink deep down over time, and hence a while after the disruption event is over, it will no longer be visible.
"In contrast, hydrogen is the lightest element; it will always remain floating near the surface of the white dwarf where it can easily be detected. There are many white dwarfs that hold large amounts of hydrogen in their atmospheres, and this new study suggests that this is evidence that water-rich asteroids or comets are common around other stars than the Sun."
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