초전도라는 것은, 특정 금속이나 화합물을 극도로 냉각했을 때에 전기 저항이 급격히 방전되는 현상을 말하며, 초전도를 나타내는 물질을 초전도 물질이라고한다. 초전도 물질이 자연계에서 발견되는 것은 극히 드물지만, 무려 우주로부터 지구로 날아온 운석 속에서 초전도 물질이 발견됐다고 미국 연구팀이 보고했다.
초전도 물질은 자기장 측정 장치나 자기 공명 영상(MRI)등의 측정 장비에서 이미 활용되고 있으며, 자기 부상 열차나 양자 컴퓨터의 이용도 기대되고 있다. 한편, 초전도 물질이 자연계에서 발견 된 사례는 거의없고, 기존의 초전도 물질도 거의 모두가 인공적으로 생성된 것이었다.
그런 가운데, 다양한 샘플에서 초전도 물질을 발견하려고 시도했었던 캘리포니아 대학 샌디에이고 연구팀은, "우주의 극한 환경에서는 믿을 수 없을 정도의 높은 온도와 압력이 발생할 가능성을 가진 천문학적 이벤트에 의해, 지구상에서 볼 수없는 물질이 나올지도 모른다"라는 발상을 바탕으로, 우주에서 날아온 운석 속에서 초전도 물질을 찾는 연구를 수행했다는 것.
https://www.sciencealert.com/superconductivity-has-been-discovered-in-meteorites-for-the-first-time
과거에도 운석 중에서 특이한 물질이 발견 된 사례는 일부 보고되고있으며, 외계의 단백질과 지구상에 존재하지 않는 광물, 태양계보다 오래된 물질 등 다양한 물질이 운석에서 발견 된 적이있다. 그러나 운석에서 초전도 물질이 포함되어 있었다는 보고는 지금까지 없었다.
연구팀은 "magnetic field modulated microwave spectroscopy(자기장 변조 마이크로파 분광학)"이라는 기법을 사용하여 운석 샘플을 조사하고, 운석의 내부에 초전도 물질이 존재하는지 여부를 조사했다는 것. 이 분석 방법은, 마이크로파와 진동 자기장으로 채워진 구멍에 샘플 칩을 넣어, 점차 온도를 낮춰나가는 것으로 물질이 초전도를 나타내는지 여부를 판별하는 것. 샘플이 도체에서 초전도로 전환하면, 샘플이 마이크로파를 흡수하는 방법이 극적으로 변화한다고한다.
15개의 서로 다른 운석에서 채취 한 샘플에 대한 분석을 실시한 결과, 연구팀은 1911년에 호주에서 발견 된 사상 최대의 운석 중 하나 "문드라빌라 운석"과, 1995년에 북극에서 발견 된 "GRA 95205"라는 운석속에서 초전도 물질을 발견했다.
샘플이 지구의 물질로 오염되어 있을 가능성도 고려, 연구팀은 샘플을 외부 기관에 보내 전자 현미경을 이용한 검사를 실시했는데, 운석에 포함 된 초전도 물질이 지구 외부로부터 유래 한 것이라고 확인 받았다는 것.
진동 시료형 자력계에 의한 자기장 측정 및 에너지 분산형 X선 분석에 의한 측정 결과, 2개의 운석에서 발견 된 초전도 물질은 납, 인듐, 주석 합금이라고 판명. 이 초전도 물질의 구성 자체는 이미 잘견 된 것이었지만, "자연계에 존재하는 초전도 물질은 드물고, 이 자료는 외계의 환경에서 실제로 초전도를 나타낼 수 있기 때문에, 매우 중요하다"고 논문의 대표 저자 인 James Wampler 씨는 말하고있다.
이번, 두개의 다른 운석에서 채취 된 작은 샘플에서 각각 초전도 물질이 발견 된 사실은, 초전도 물질이 우주 공간에 다수 존재하고있을 가능성이 높다는 것을 보여준다. 또한 우주는 극도로 온도가 낮은 환경에서도 존재하기 때문에, 연구팀은 "지나치게 온도가 낮은 영역에 존재하는 초전도 물질은 별과 같은 천체의 구성에 영향을 미칠지도 모릅니다"라고 코멘트.
극저온 상태에서 초전도 성을 띤 초전도 물질이 주위의 자기장에 영향을 미치고, 다양한 영향을 미칠 가능성이 있다고 시사했다.