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罗塞塔号首次检测到彗星上氮分子

行业聚焦点中国仪表网2015年03月23日 10:20人气:3661

  【中国仪表网 行业聚焦点】近日,据报道,欧洲航天局彗星探测器罗塞塔号(Rosetta)太空船首次测量了彗星的氮气,从而提供了太阳系形成早期阶段的线索。氮分子N2是地球大气层里的主要分子,它也存在冥王星和海王星的卫星海卫一的大气层和地表。


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

 
  据称它是太阳系刚形成时早期星云里氮的主要形式。瑞士伯尔尼大学物理研究所的马丁·鲁宾(Martin Rubin)和同事现在测量了67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星(67p/Churyumov-Gerasimenko)大气层里的氮,后者被鲁宾称为“最想要找到的分子”。
    
  这是科学家们首次在彗星上直接探测到氮分子。“虽然有些彗星,例如楚留莫夫,可能形成于冥王星和星海卫一所属的同一地区,但在此之前我们一直无法发现任何氮分子。”鲁宾解释道。“因为一颗彗星的水冰只能围困少部分氮,而任何遥感和原地分析目前还不够敏感和精确。”
  
  鲁宾的研究小组利用罗塞塔轨道器离子与中性粒子分析光谱仪(ROSINA)进行了测量,后者是在伯尔尼大学建造的。这一设备位于罗塞塔号彗星探测器上,后者在经历了长达10年的太空旅程终于在2014年8月到达67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星,并自那时起开始收集数据。“ROSINA具备区分具有几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质量。”鲁宾说道,同时补充表示:“能够看到这个20年前设计和建造的设备获得我们寻找已久的数据,这真是太好了。这是ROSINA的重要测量之一。”这些测量结果被发表在期刊《科学》上。
  
  地球氮可能并不起源于彗星
  
  氮测量表明67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星形成于太阳系非常寒冷的地区。“由彗星,例如这颗67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星,带至地球的氮分子量是非常少的,尤其是与其它富含氮的分子,例如氨相比。”ROSINA首席调查员凯特琳·阿尔特韦格(Kathrin Altwegg)这样说道。她表示这些结果补充了日益增加的新证据,后者表明木星家族彗星,例如楚留莫夫-格拉希门克彗星,不可能是地球上水和挥发物(例如氮)的主要来源。阿尔特韦格和她的研究小组近期发现彗星上的水的重氢-氢比率与地球上的有所不同,这表明后者有着不同的起源。“与地球上的水的起源一样,彗星里缺失的氮分子是30年前前往哈雷彗星(1P/Halley)的乔托号(Giotto)探测器飞行任务产生的另一个开放性问题,现在能够解答它真是令人满意。”阿尔特韦格说道。
  
  欧洲航天局罗塞塔号项目科学家马特·泰勒(Matt Taylor)将发现氮分子称为“谜题拼图的一块”,这主要是从木星家族彗星在太阳系进化中所起作用的角度来说。“然而这一谜题现在尚未解开,”泰勒补充说道。“罗塞塔号和楚留莫夫-格拉希门克彗星距离近日点还有5个月的时间,我们将密切观察在这个时期气体的组成部分将如何发生改变,并试图解密它可能提供的有关彗星过去的信息。”
(本文来源:凤凰探索转载请注明出处
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