본문 바로가기

미스터리 전체

 (68)
03. 캄브리아기 미스터리 , 대산소화 사건 — 25억 년 전 지구를 바꾼 산소 혁명 03. 캄브리아기 미스터리 , 대산소화 사건 — 25억 년 전 지구를 바꾼 산소 혁명지구 역사에서 생명이 지구 환경 자체를 근본적으로 바꿔놓은 사건이 있다. 대산소화 사건(Great Oxidation Event)이다. 약 24억~25억 년 전, 대기 중 산소 농도가 갑자기 크게 올라갔다. 이 변화는 당시 지구에 살던 생물 대부분을 죽음으로 몰아넣은 재앙이었고, 동시에 완전히 새로운 형태의 생명이 번성할 조건을 만들어낸 혁명이었다.대산소화 사건이란 약 24억~25억 년 전 시아노박테리아(남세균)의 광합성 활동이 폭발적으로 증가하면서 지구 대기의 산소 농도가 처음으로 의미 있는 수준으로 상승한 사건을 말한다. 그 이전 지구 대기에는 산소가 거의 없었고, 대부분의 생물은 산소 없이 사는 혐기성 생물이었다. 산..
02. 캄브리아기 미스터리 , 에디아카라 생물군 — 캄브리아기 이전의 수수께끼 생명체들 02. 캄브리아기 미스터리 , 에디아카라 생물군 — 캄브리아기 이전의 수수께끼 생명체들캄브리아기 대폭발이 일어나기 직전, 지구 바다에는 어떤 생물이 있었을까. 에디아카라 생물군은 약 6억 3500만 년 전부터 5억 4100만 년 전까지 존재했던 생명체들의 총칭으로, 현재까지 알려진 가장 오래된 복잡한 다세포 생물의 기록이다. 이들의 정체를 두고 150년 넘게 논쟁이 계속되고 있다.에디아카라 생물군이란 지금의 남호주 에디아카라 힐스에서 처음 발견된 고대 생물 화석군으로, 캄브리아기 이전 바다를 채웠던 납작하고 단순한 구조의 생명체들을 가리킨다. 이들은 오늘날의 어떤 동물 범주에도 정확히 들어맞지 않으며, 눈이나 입, 항문 같은 명확한 기관 구조가 보이지 않는다. 동물인지 아닌지조차 불분명한 것들도 있다. ..
01. 캄브리아기 미스터리 , 캄브리아기 대폭발 — 5억 년 전 동물 진화의 빅뱅 01. 캄브리아기 미스터리 , 캄브리아기 대폭발 — 5억 년 전 동물 진화의 빅뱅지구 역사에서 가장 극적인 생물학적 사건을 하나만 꼽으라면 캄브리아기 대폭발이다. 약 5억 4100만 년 전, 지질학적으로는 눈 깜짝할 사이인 수천만 년 안에 복잡한 동물들이 갑자기 지구 바다를 가득 채웠다. 그 이전까지 수십억 년 동안 지구에는 단순한 단세포 생물이나 납작하고 흐느적거리는 생명체만 존재했는데, 어느 순간을 기점으로 눈, 지느러미, 껍질, 발을 가진 동물들이 폭발적으로 등장했다.캄브리아기 대폭발이란 약 5억 4100만 년 전부터 시작되어 수천만 년에 걸쳐 현재 지구상의 거의 모든 동물 문(門, Phylum)이 갑자기 등장한 사건을 말한다. 문은 동물 분류 체계에서 강, 목, 과, 속, 종보다 상위에 있는 대범..
15. 암흑물질 미스터리 , 허블 텐션과 암흑물질 — 우주 팽창률 불일치의 배후 허블 텐션과 암흑물질 — 우주 팽창률 불일치의 배후우주가 얼마나 빠르게 팽창하는지를 두 가지 독립적인 방법으로 측정했다. 두 답이 일치하지 않는다. 이것이 허블 텐션(Hubble tension)이다. 우주 팽창률인 허블 상수(H₀)를 구하는 두 방법이 서로 다른 값을 주고, 그 차이는 측정 오차로 설명하기 어려울 만큼 벌어져 있다.허블 텐션이란 초기 우주 관측(CMB 기반)과 현재 우주 관측(거리 사다리)에서 각각 도출된 허블 상수 값이 통계적으로 유의미하게 다르다는 현상이다. 현재 두 값의 불일치는 약 5 km/s/Mpc이며 통계적으로 약 5시그마 수준이다. 이 수준은 우연한 측정 오차로 설명하기 어렵다는 것이 현재 물리학계의 평가다.이 불일치가 단순한 측정 문제인지, 아니면 표준 우주론 모델(람다-C..
14. 암흑물질 미스터리 , 암흑은하는 존재하는가 — 암흑물질만으로 이루어진 천체 암흑은하는 존재하는가 — 암흑물질만으로 이루어진 천체별이 거의 없고 암흑물질만 가득한 은하가 있다면, 우리는 그것을 어떻게 찾을 수 있을까. 암흑은하(dark galaxy)란 별이 거의 없거나 전혀 없어 빛으로는 거의 보이지 않지만 암흑물질 헤일로를 가지는 천체를 말한다. 이 개념은 이론적으로 가능하지만 직접 확인하기 매우 어렵다.최근 천문학은 이 질문에 두 방향에서 접근하게 하는 천체들을 발견했다. 하나는 별이 극히 적음에도 거대한 암흑물질 헤일로에 감싸인 초저밀도 은하고, 다른 하나는 반대로 암흑물질이 거의 없는 은하다. 두 극단이 같은 우주 안에 공존한다.이 발견들은 은하 형성에 대한 표준 이론이 더 복잡한 설명을 필요로 한다는 것을 보여준다. 암흑물질이 은하 형성의 필수 조건인지, 그리고 별 없이..
13. 암흑물질 미스터리 , 스테릴 중성미자 — 세 번째 유력 후보의 현재 스테릴 중성미자 — 세 번째 유력 후보의 현재2014년, 여러 연구팀이 은하단의 X선 스펙트럼에서 설명되지 않는 신호를 발견했다. 에너지 3.55 keV에서 약한 X선 선이 나왔는데, 이것은 알려진 어떤 원자 전이로도 설명되지 않았다. 즉각 가설 하나가 제기됐다. 스테릴 중성미자가 붕괴하면서 나오는 신호일 수 있다는 것이었다.스테릴 중성미자(sterile neutrino)란 우리가 아는 세 종류의 활성 중성미자와 달리 약한 핵력도 전자기력도 강한 핵력도 느끼지 않는 가상의 입자다. 오직 중력으로만 상호작용하며, 드물게 활성 중성미자로 붕괴하면서 X선 광자를 방출할 수 있다. 이 성질이 암흑물질 후보로 주목받는 이유다.WIMPs가 탐색 공간을 좁혀가고 있는 상황에서, 스테릴 중성미자는 전혀 다른 방향에서 ..
12. 암흑물질 미스터리 , 암흑물질의 정체는 결국 밝혀질 수 있는가 — 탐색의 미래 암흑물질 탐색의 미래 — 정체는 결국 밝혀질 수 있는가암흑물질은 우주 에너지-질량의 약 27%를 차지한다. 그것이 무엇인지 아직 모른다. 수십 년의 탐색이 이어졌고 수십억 달러가 투입됐지만 직접적인 검출은 없었다. 그렇다면 암흑물질의 정체는 결국 밝혀질 수 있는가.암흑물질 탐색이란 암흑물질 입자를 직접 검출하거나 그 성질을 간접적으로 좁혀가는 실험과 관측의 총체다. 현재 세 방향이 동시에 진행된다. 지하 실험실의 직접 검출, 우주 망원경을 이용한 간접 관측, 가속기를 이용한 생성 탐색이다. 어느 방향에서 돌파구가 열릴지 아직 알 수 없다.답은 단순하지 않다. 실험 감도는 계속 향상되고 있고 새로운 접근 방법들이 등장하고 있다. 그러나 이론적으로는 암흑물질의 성질이 어떤 현재의 실험으로도 포착하기 어려운 ..
11. 암흑물질 미스터리 , 암흑 섹터 — 암흑물질도 자체적인 힘과 입자를 가질 수 있는가 암흑 섹터 — 암흑물질도 자체적인 힘과 입자를 가질 수 있는가암흑물질이 중력 외에 다른 힘을 갖는다면. 그리고 그 힘이 우리가 모르는 새로운 입자를 통해 전달된다면. 이것은 단순히 입자 하나를 찾는 문제가 아니다. 암흑물질 자체가 자체적인 물리학을 가진 별도의 세계, 즉 암흑 섹터(dark sector)를 이루고 있을 수 있다는 가설이다.암흑 섹터란 암흑물질이 우리가 아는 물질 세계와 분리된 채로 자체적인 힘과 입자를 가지는 체계를 이룰 수 있다는 이론적 가설이다. 우리 세계에 전자기력, 강한 핵력, 약한 핵력과 그것을 매개하는 입자들이 있듯, 암흑 섹터에도 암흑광자, 암흑원자 같은 구조가 있을 수 있다. 두 세계는 중력을 통해서만, 또는 극히 약한 혼합 효과를 통해 연결될 수 있다.이 가설은 검증하기 ..

티스토리툴바