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羅塞塔號檢測到彗星上氮分子

行業聚焦點 2015年03月23日 10:20:43來源:鳳凰探索 3982
摘要羅塞塔號檢測到彗星上氮分子。

  【儀表網 行業聚焦點】近日,據報道,歐洲航天局彗星探測器羅塞塔號(Rosetta)太空船測量了彗星的氮氣,從而提供了太陽系形成早期階段的線索。氮分子N2是地球大氣層里的主要分子,它也存在冥王星和海王星的衛星海衛一的大氣層和地表。


 
  67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星(67p/Churyumov-Gerasimenko)

 
  據稱它是太陽系剛形成時早期星云里氮的主要形式。瑞士伯爾尼大學物理研究所的馬丁·魯賓(Martin Rubin)和同事現在測量了67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星(67p/Churyumov-Gerasimenko)大氣層里的氮,后者被魯賓稱為“想要找到的分子”。
    
  這是科學家們在彗星上直接探測到氮分子。“雖然有些彗星,例如楚留莫夫,可能形成于冥王星和星海衛一所屬的同一地區,但在此之前我們一直無法發現任何氮分子。”魯賓解釋道。“因為一顆彗星的水冰只能圍困少部分氮,而任何遙感和原地分析目前還不夠敏感和。”
  
  魯賓的研究小組利用羅塞塔軌道器離子與中性粒子分析光譜儀(ROSINA)進行了測量,后者是在伯爾尼大學建造的。這一設備位于羅塞塔號彗星探測器上,后者在經歷了長達10年的太空旅程終于在2014年8月到達67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星,并自那時起開始收集數據。“ROSINA具備區分具有幾乎相同分子重量的原地分子所需的分辨率,一氧化氮和氮分子就具有相同的分子質量。”魯賓說道,同時補充表示:“能夠看到這個20年前設計和建造的設備獲得我們尋找已久的數據,這真是太好了。這是ROSINA的重要測量之一。”這些測量結果被發表在期刊《科學》上。
  
  地球氮可能并不起源于彗星
  
  氮測量表明67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星形成于太陽系非常寒冷的地區。“由彗星,例如這顆67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星,帶至地球的氮分子量是非常少的,尤其是與其它富含氮的分子,例如氨相比。”ROSINA調查員凱特琳·阿爾特韋格(Kathrin Altwegg)這樣說道。她表示這些結果補充了日益增加的新證據,后者表明木星家族彗星,例如楚留莫夫-格拉希門克彗星,不可能是地球上水和揮發物(例如氮)的主要來源。阿爾特韋格和她的研究小組近期發現彗星上的水的重氫-氫比率與地球上的有所不同,這表明后者有著不同的起源。“與地球上的水的起源一樣,彗星里缺失的氮分子是30年前前往哈雷彗星(1P/Halley)的喬托號(Giotto)探測器飛行任務產生的另一個開放性問題,現在能夠解答它真是令人滿意。”阿爾特韋格說道。
  
  歐洲航天局羅塞塔號項目科學家馬特·泰勒(Matt Taylor)將發現氮分子稱為“謎題拼圖的一塊”,這主要是從木星家族彗星在太陽系進化中所起作用的角度來說。“然而這一謎題現在尚未解開,”泰勒補充說道。“羅塞塔號和楚留莫夫-格拉希門克彗星距離近日點還有5個月的時間,我們將密切觀察在這個時期氣體的組成部分將如何發生改變,并試圖解密它可能提供的有關彗星過去的信息。”

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