首次在彗星上直接探测到氮分子

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

（神秘的地球报道）据凤凰科技（编译/严炎刘星）：科学日报报道，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。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。”