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선태양계 입자의 가벼운 원소 동위원소(Isotopes of volatiles in pre-Solar grains)

전문가 제언: □ 서로 다른 진화과정을 보이는 항성에 대한 연구는 물리적 이론과 항성이 보내는 빛을 분석하는 이외에도 항성의 진화과정에서 분출된 물질이 포함된 운석을 분석함으로써 크게 발전할 수 있었는데, 이러한 선태양계 물질이 처음으로 알려진 것은 1964년에 Renazzo운석에서 추출된 제논(Xe)의 동위원소 구성이 태양계 물질의 동위원소 구성과 크게 다른 것을 발견하면서부터 비롯되었으며, 이후 Orgueil운석에서 Ne-22가 크게 농축되어 있는 Ne-E를 찾아냄으로써 미분화 운석에 함유된 선태양계입자에 대한 연구가 본격적으로 시작되었음.

□ 미분화 운석에서 추출되는 선태양계의 다이아몬드, 흑연, SiC 및 기타 입자들의 C, N, O 원소 및 불활성가스 동위원소 구성을 분석하여 각 입자의 근원이 되는 항성을 연구하였으며, 가장 연구가 많이 된 SiC입자의 경우는 점근 거성렬(AGB)항성의 적색거성이 만기에 이르렀을 때 형성되는 탄소별이 그 근원인 것으로 추정되지만, 반면에 가장 많이 발견되는 다이아몬드입자의 경우는 아직까지 그 근원을 분석하지 못하였으며 앞으로의 과제가 되고 있음을 밝힘.

□ 선태양계의 다이아몬드입자에 대한 의문점이 해결되면 항성의 진화나 태양계의 형성 및 진화과정에 중요한 정보를 제공해 줄 것으로 기대되며, 이와 같은 연구는 1미크론 이하의 작은 입자에 대한 정확한 동위원소 분석이 가능해야만 수행될 수 있지만, 최근의 나노이차이온질량분석기(NanoSIMS) 등은 그러한 분석 작업을 가능하게 하여 앞으로의 연구결과가 기대됨.

□ 지금까지는 선태양계의 흑연입자에 포함된 추적자 원소들이 SiC입자의 경우처럼 많지 않아 분석이 까다롭고 따라서 흑연입자에 대한 분석 자료도 적었으나, 질량분석기의 발달이 연구 환경을 크게 개선시키고 있어 흑연입자에 대한 연구의 활성화도 기대됨.

저자: Ott, Ulrich
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