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달 탄생 기원 금성에 물어봐 목록

조회 : 1817 | 2013-12-20

네이처 제공

▲ 네이처 제공

 

  토성처럼 고리가 있는 행성 주위로 작은 위성이 돌고 있다. 붉은 빛을 띠는 이들의 정체는 45억 년 전 지구와 달의 모습이다.

 

  이번 주 ‘네이처’는 달이 처음 만들어진 순간을 그린 상상도를 표지로 선정하며, 달이 어떻게 만들어졌는지 이해하기 위한 과학자들의 노력을 소개했다.

 

  최근까지 과학자들은 원시지구에 화성 크기의 행성체가 충돌해 달이 탄생했다는 ‘거대충돌설’을 지지해왔다. 지난해에는 이를 보완한 두 개의 가설들이 새롭게 등장했다.

 

  첫째는 매우 빠르게 회전하던 원시지구에 행성체가 충돌하면서 지구 맨틀에서 튕겨 나온 물질이 응축돼 달이 만들어졌다는 것이다. 또 다른 가설은 현재 지구 질량의 절반 정도이면서 크기가 비슷한 행성체 두 개가 충돌해서 서로 뒤섞인 뒤 거기서 지구와 달이 갈라졌다는 것이다.

 

  지금껏 제시된 모든 가설들은 특별한 상황을 가정해야 한다는 게 약점이었다. 두 번째 가설을 발표한 미국 사우스웨스트연구소 로빈 캐넙 박사는 “지금 상황에선 지구의 자전 속도가 24시간으로 안정화된 과정과 충돌 후 물질의 혼합 과정을 설명하기가 쉽지 않다”고 밝혔다.

 

  이어 그는 ‘칼슘’과 ‘금성’이 비밀을 밝힐 핵심 열쇠가 될 수 있다고 주장했다. 칼슘은 높은 온도에서도 잘 녹지 않기 때문에 지구와 달의 칼슘 성분을 비교해 보면 달 탄생의 실마리를 찾을 수 있다는 것이다.

 

  또 태양계에서 태양에서의 거리나 질량이 지구와 가장 비슷한 행성이 금성이다. 금성의 구성성분은 아직까지 밝혀지지 않았는데, 만약 금성의 구성성분이 지구나 달의 것과 비슷하다면 지금껏 풀리지 않은 여러 문제를 해결해 줄 것이라는 설명이다.

 

 

사이언스 제공

▲ 사이언스 제공 

 

  빨강, 파랑, 초록...

  아기자기한 크리스마스 트리가 아니다. 이번 주 ‘사이언스’ 표지는 쥐 태아의 줄기세포에서 발현한 특정 유전자가 형광빛을 내는 모습이 장식했다. 특정 유전자가 발현하면 빛을 내도록 마커를 붙이는 최신 기술 덕분에 ‘단일세포 생물학(single cell biology)’라는 새로운 분야가 열렸다. 기존에는 세포를 집단 단위로만 분석할 수 있었다면 이제는 세포 하나하나를 개별적으로 분석할 수 있게 됐다.
 

  일란성 쌍둥이라도 미세한 차이가 있고, 환경이 다르면 모습이 크게 달라진다. 세포 또한 같은 설계도(유전자)로 만들어졌다 해도 조금씩 차이가 있으며 주변 환경에 따라 유전자 발현은 물론 만드는 단백질도 큰 차이가 생길 수 있다. 이번 주 사이언스는 세포 집단이 아닌 세포 각각에 주목한 논문 세 편으로 기획을 엮었다.

 

  스위스 취리히 연방공과대학 화학응용생물학과 레나토 제노비 교수팀은 세포 각각에 마커를 붙이는 데 성공하고 세포가 환경 변화에 따라 수 초 안에 반응하기 위한 단백질을 분비한다는 사실을 밝혀냈다.

 

  미국 일리노이대 생세포물리학과 이도 골딩 교수팀은 이전까지 세포 집단을 분석해 ‘평균값’으로만 다뤘던 세포 내 유전자 발현을 세포 각각의 수준까지 세세하게 밝혀내는 데 성공했다. 세포마다 다르게 일어나는 유전자 발현은 세포의 오작동과 고장으로 발생하는 질병의 원인을 찾는 데 쓰일 수 있다.

 

  미국 칼텍 의과대 조 레빈 교수팀은 세포 하나 안에서 외부 자극에 반응해 유전자가 발현하고 단백질을 만들고 마지막엔 다시 원상태로 돌아가는 일련의 과정(회로)을 밝혀냈다.

 

 

  동아사이언스 이재웅 기자 ilju2@donga.com 이우상 기자 idol@donga.com 

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