罕见的氮素分子发现为生命支持的行星提供线索
科学家们在大气氮气中表达的寿命，深地和上层大气之间的行星级拔河。由ISS Expedition 7船员提供的礼貌，EOL，NASA
使用最先进的UCLA仪器的科学家团队报告了在大气氮中表达的生命，深地下和上层大气的行星级“拔河”的发现。
地球的大气层不同于我们太阳系中大多数其他岩石行星和卫生部的大气压，因为它具有富含氮气或N2;地球的大气层是78％的氮气。泰坦，土星最大的60多名卫星，是我们太阳系中的另一个身体，具有富含氮的氛围，类似于我们的含氮。
与诸如氧气，氢和碳分子氮的其他关键要素相比非常稳定。两个氮原子结合形成在大气中持续数百万年的N2分子。
大多数氮气具有14的原子质量。不到百分之一的氮具有额外的中子。虽然这种沉重的同位素氮-15是罕见的，但含有两个氮-15s的N2分子 - 该化学家呼叫15n15n-是所有N2分子的最稀有。
科学家团队在空气中测量了15n15n的金额，发现这种稀有形式的氮气形式比科学家所期望的更丰富。地球的大气层含有大约15n15n的百分比，而不是通过地球表面附近发生的地球化学过程来计算。
“这种多余的是之前不知道，因为没有人可以衡量它，”高级作家爱德华年轻，地球化学和宇宙化学教授。“我们的独一无二的全景质谱仪允许我们第一次看到这一点。我们进行了实验，表明这种发生的超过15n15n的唯一方法是通过上层大气中的罕见反应。两个百分之一幅增加。“
年轻人表示，地球大气层中15岁的富集是一个象征，对我们的星球是独一无二的。“但它也给我们一个关于其他行星的签名可能看起来的线索，特别是如果他们能够支持我们所知道的生活。”
该研究发表在“科学”期刊上的进步。
“我们起初没有相信测量，并花了大约一年只是说服他们是准确的，”赖斯大学的地球助理教授助理杨先生杨先生杨先生表示。
这项研究开始了四年前，然后在Yeung，然后是一个杨氏实验室的UCLA博士后学者，了解了在年轻的实验室中安装的一流质谱仪。
“那个时候，没有人有一种方法可以可靠地量化15n15n，”杨先生在2015年加入了大米教师。“它具有30的原子质量，与一氧化氮相同。一氧化氮的信号通常压倒来自大众光谱仪15n15n的信号。“
一氧化氮和15n15n之间的质量差约为中子的质量约为两个千分之一。当杨发现杨氏实验室的新机器可能辨别出这种轻微的差异，他申请了国家科学基金会的授予资金，以学习地球大气层的究竟是多少15n15n。
密歇根州立大学的Joshua Haslun和Nathaniel Ostrom进行了对N 2消耗和N2的生成细菌进行了实验，使该团队能够确定其15n15n的签名。
杨先生表示，这些实验表明，在空气中应该在空气中看到更多15n15n的空气，并且yeung表示，氮气-15将产生约1次的富集约1份。
“生物实验中有一点富集，但几乎没有足以解释我们在大气中发现的内容，”杨说。“事实上，这意味着导致大气15N15N浓缩的过程必须与这种生物签名作斗争。他们被锁在一个拔河。“
该团队发现，带电的空气混合，模拟高层大气的化学，可以产生富含20n15n的富含水平，如它们在空气样本中测量。
研究人员从地面测试空气样本，从大约20英里的海拔高度，以及来自浅海水样品的溶解空气。
“我们认为15N15N的丰富从根本上来自上层大气层的化学，在靠近国际空间站轨道的海拔地区，”杨说。“拔河来自寿命拉动另一个方向，我们可以看到它的化学证据。我们可以看到无处不在的拔河。“
共同作者是UCLA的Issaku Kohl和Edwin博洛尔; Huanting Hu的米饭;李鹏李，以前在加州大学生和米饭，现在与北京北京大学;和新墨西哥州大学的托比亚斯费尔。
该研究得到了国家科学基金会，深碳天文台和美国能源大湖泊生物能源研究中心的支持。
出版物：Laurence Y. Yeung等，“大气富集大气15n15n”，科学推进2017年11月17日：卷。 3，不。 11，eaao6741; DOI：10.1126 / sciadv.aao6741
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