罕见的氮分子发现提供了生命支持行星的线索

作者:班饧苦

<p>科学家们已经发现了生命,深层地球和高层大气中的大气层之间的行星规模拔河比赛</p><p>国际空间站远征7号船员,EOL,NASA科学家团队使用最先进的技术加州大学洛杉矶分校的仪器报告发现了一种行星规模的“拔河”生命,深层地球和大气中表达的高层大气</p><p>地球大气层与我们太阳系中大多数其他岩石行星和卫星的大气层不同因为它富含氮气或N2;地球的大气是78%的氮气土卫六是土星60多个卫星中最大的一个,它是我们太阳系中的另一个具有富氮气氛的物体,与我们相似,与生命的其他关键要素相比 - 如氧气,氢和碳 - 分子氮非常稳定两个氮原子结合形成N2分子,在大气中停留数百万年大部分氮的原子质量为14%不到1%的氮有一个额外的中子,而这种重同位素,氮-15,是罕见的含有两个氮-15s的N2分子 - 化学家称之为15N15N--是所有N2分子中最罕见的</p><p>科学家团队测量了空气中15N15N的含量,发现这种罕见的氮气形式更多比科学家们预期的要多得多地球的大气层含有比地球表面附近发生的地球化学过程大约多2%的15N15N“这个e之前没有人知道xcess,因为没有人可以测量它,“资深作者,加州大学洛杉矶分校地球化学和宇宙化学教授Edward Young说道</p><p>”我们独一无二的全景质谱仪让我们第一次看到这一点我们进行了实验展示这种超过15N15N的唯一途径是在高层大气中罕见的反应2%是一个巨大的过剩“Young说15N15N在地球大气层中的富集是我们这个星球独有的标志”但它也给了我们一个关于其他星球的签名可能是什么样子的线索,特别是如果它们能够支持我们所知道的生命“研究发表在”科学进步“杂志上我们一开始并不相信测量结果,花了大约一年的时间英国莱斯大学地球,环境和行星科学助理教授劳伦斯杨说:“我们说服他们是准确的</p><p>”该研究始于四年前的研究n杨,当时是杨氏实验室的加州大学洛杉矶分校博士后学者,了解到杨氏实验室正在安装的第一台质谱仪“当时,没有人能够可靠地量化15N15N,”Yeung说,谁在2015年加入赖斯的教员“它的原子质量为30,与一氧化氮相同来自一氧化氮​​的信号通常压倒质谱仪中15N15N的信号”一氧化氮与15N15N之间的质量差异约为千分之二千分之一中子的质量当Yeung得知杨氏实验室的新机器能够辨别出这种微小的差异时,他向国家科学基金会申请拨款,以确切了解15N15N在地球大气层中的含量共同作者Joshua Haslun和Nathaniel Ostrom在密歇根州立大学进行了关于产生N2和产生N2的细菌的实验,这使得该团队能够确定他们的15N15N特征这些实验建议那个人应该看到空气中的15N15N多于随机配对的氮-14和氮-15会产生 - 每1000个富集约1份,Yeung说“生物实验中有一点浓缩,但不是很接近足以说明我们在大气层中发现的东西,“Yeung说”事实上,这意味着引起大气15N15N浓缩的过程必须与这种生物签名作斗争他们被锁定在一场拔河比赛“团队他们发现,模拟高层大气化学的空气与电的混合物可以产生15N15N的浓缩水平,就像在空气样本中测量的一样</p><p>研究人员测试了地面和海拔约20英里的空气样本以及溶解的空气样本来自浅海水样的空气“我们认为15N15N浓缩从根本上来自高层大气中的化学,在靠近国际空间站轨道的高度,”杨说 “拔河来自生活拉向另一个方向,我们可以看到化学证据,我们可以看到任何地方的拉锯战”共同作者是加州大学洛杉矶分校的Issaku Kohl和Edwin Schauble;水稻桓亭湖;李顺宁,前加州大学洛杉矶分校和赖斯,现在北京大学北京;新墨西哥大学的Tobias Fischer研究得到了美国国家科学基金会,深碳观测站和美国能源部大湖生物能源研究中心的支持:Laurence Y Yeung等,“极端富集大气15N15N, “科学进展2017年11月17日:第3卷,第11期,eaao6741; DOI:101126 / sciadvaao6741来源:....