最新研究：人造彗星和小行星，揭示了構(gòu)成地球生命的基本元素氮！

組成我們地球生命的基本元素之一是氮，多虧了一種對彗星物質(zhì)使用類似物的方法，一個(gè)國際聯(lián)盟能夠在彗星表面探測到含有氮的銨鹽，研究銨鹽檢測方法是由伯爾尼大學(xué)發(fā)展起來的。彗星和小行星是太陽系中的天體，自從行星形成以來并沒有太大的發(fā)展。因此，彗星在某種意義上是太陽系的檔案，確定它們的組成也有助于更好地理解行星形成。

確定小行星和彗星組成的一種方法是研究它們反射的太陽光，因?yàn)樗鼈儽砻娴奈镔|(zhì)吸收特定波長太陽光，研究彗星的光譜，它具有一定的吸收特性。例如2014年8月至2015年5月，歐洲航天局(ESA)羅塞塔空間探測器上的VIRTIS（可見光、紅外和熱成像光譜儀）繪制了67P/Churyumov-Gerasimenko彗星(簡稱Chury)的表面。VIRTIS收集的數(shù)據(jù)顯示，幾乎所有地方的彗星表面在成分上都是均勻的：

由于混合了復(fù)雜的碳質(zhì)化合物和不透明礦物，彗星表面非常暗，顏色略有紅色。然而，到目前為止，對彗星上測量到的吸收特征化合物的確切性質(zhì)一直很難確定。為了確定哪些化合物對應(yīng)吸收特征，由阿爾卑斯格勒諾布爾大學(xué)行星學(xué)和天體物理研究所的奧利維爾·波赫(Olivier Poch)領(lǐng)導(dǎo)的研究人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造出了類似彗星的物質(zhì)，并模擬了類似于太空的條件，其研究成果發(fā)表在《科學(xué)》期刊上。

（上圖所示）在實(shí)驗(yàn)室制造人造彗星表面的配方，冰塵顆粒被置于真空和低溫下，冰升華，在表面留下一層多孔的塵埃層。圖片：Poch et al. Science

研究人員在彗星類似物上測試了各種潛在的化合物，并測量了它們的光譜，就像羅塞塔號上VIRTIS儀器對彗星表面所做的那樣，實(shí)驗(yàn)表明，銨鹽解釋了Chury彗星光譜中的特殊特征。研究的合著者、伯爾尼大學(xué)物理研究所的Antoine Pommerol說：開發(fā)了創(chuàng)造彗核表面復(fù)制品的方法和程序后，在模擬太空條件下，通過升華表面的冰來改變表面，這些真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室模擬，使我們能夠比較實(shí)驗(yàn)室結(jié)果和羅塞塔或其他彗星任務(wù)上儀器記錄的數(shù)據(jù)。

伯爾尼大學(xué)物理研究所所長、這項(xiàng)研究的合著者尼古拉斯·托馬斯表示：新研究建立在這些方法的基礎(chǔ)上，以解釋VIRTIS光譜儀與Chury觀測到的最強(qiáng)光譜特征，我們在伯爾尼大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室提供了理想機(jī)會，用基于太空任務(wù)儀器收集的數(shù)據(jù)制定實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)想法和理論，這確保了對數(shù)據(jù)的解釋是可信的。結(jié)果與伯爾尼大學(xué)質(zhì)譜儀ROSINA的結(jié)果相同，ROSINA也收集了羅塞塔號上Chury的數(shù)據(jù)。

在天體物理學(xué)家凱瑟琳·阿爾特韋格領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究中，首次在彗星的星云覆蓋中檢測到了氮，這是生命的基本組成部分之一。它以銨鹽的形式“隱藏”在楚里的朦朧覆蓋物中，其發(fā)生的情況直到現(xiàn)在才能被測量出來。雖然鹽的確切數(shù)量，仍然很難從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中估計(jì)出來，但這些銨鹽很可能包含了彗星中存在的大部分氮，這些結(jié)果還有助于更好地理解星際空間中氮的演化及其在益生化學(xué)中的作用。

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博科園｜研究/來自：伯爾尼大學(xué)

參考期刊《科學(xué)》《自然天文學(xué)》

DOI: 10.1126/science.aaw7462

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