Воздух почвы отличается от воздухов большинства вторых скалистых планет и лун в отечественной солнечной совокупности, в которой это богато газом азота либо N2; воздух Почвы – 78-процентный газ азота. Титан, самый большой больше чем из 60 спутников Сатурна, есть вторым телом в отечественной солнечной совокупности с богатой азотом воздухом, которая напоминает отечественную.По сравнению с другими главными элементами судьбы – такими как кислород, углерод и водород – молекулярный азот весьма стабилен. Два атома азота объединяются к молекулам формы N2, каковые остаются в воздухе в течение миллионов лет.
У многих азота имеется ядерная масса 14. Меньше чем у одного процента азота имеется дополнительный нейтрон. Тогда как данный тяжелый изотоп, азот 15, редок, молекулы N2, каковые содержат два 15 азота – какие конкретно химики именуют 15N15 Н – являются самыми редкими из всех молекул N2.
Команда ученых измерила сумму 15N15 Н в воздухе и поняла, что эта редкая форма газа азота намного более в изобилии, чем ученые ожидали. Воздух почвы содержит 15N15 Н примерно на два процента больше, чем может составляться химическими процессами, происходящими около поверхности Почвы.«Данный избыток не был известен прежде, по причине того, что никто не имел возможности измерить его», сообщил ведущий создатель Эдуард Янг, учитель Калифорнийского университета в Лос-космохимии и Анджелесе геохимии. «Отечественный уникальный спектрометр массы Обзора разрешает нам видеть это в первый раз. Мы совершили опыты, показывающие, что путь к этому избытку 15N15 Н, дабы случиться редкими реакциями в верхней воздухе.
Два процента – громадный избыток».Янг заявил, что обогащение 15N15 Н в воздухе Почвы – подпись, это уникально для отечественной планеты. «Но это кроме этого дает нам ключ к разгадке то, на что подписи вторых планет имели возможность бы быть похожими, в особенности если они способны к помощи судьбы, потому, что мы знаем это».
Изучение издано в издании Science Advances.«Мы не верили измерениям сперва и совершили примерно год, легко убедив нас, что они были правильны», сообщил ведущий создатель Лоуренс Юн, доцент Почвы, экологических и планетарных наук в Университете Райса.
Изучение началось четыре года назад, в то время, когда Юн, после этого Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе постдокторский ученый в лаборатории Янга, ставшей известной о первом в собственном роде массовом спектрометре, что устанавливался в лаборатории Янга.«В то время ни у кого не было метода точно выяснить количество 15N15 Н», сообщил Юн, что присоединился к свойству Райса в 2015. «У этого имеется ядерная масса 30, то же самое как азотная окись.
Сигнал от азотной окиси в большинстве случаев сокрушает сигнал от 15N15 Н в массовых спектрометрах».Различие в массе между азотной окисью и 15N15 Н образовывает примерно две тысячных части масса нейтрона.
В то время, когда Юн выяснил, что новая машина в лаборатории Янга имела возможность различить эти незначительные различия, он подал заявку на финансирование гранта из Национального научного фонда, дабы обучаться совершенно верно, как 15N15 Н находится в воздухе Почвы.Джошуа Хэслун соавторов и Натаниэль Остром в Университете штата Мичиган совершили опыты на бактериях N2-потребления и N2-производства, каковые разрешили команде определять их подписи на 15N15 Н.
Эти опыты внесли предложение, дабы видел больше 15N15 Н в воздухе, чем азот и случайные 14 соединения азота 15 произвели бы – обогащение примерно 1 части за 1 000, сообщил Юн.«Было мало обогащения в биологических опытах, но совсем не достаточно составлять то, что мы нашли в воздухе», сообщил Юн. «В действительности это означало, что процесс, вызывающий атмосферное обогащение на 15N15 Н, обязан бороться против данной биологической подписи. Они закрыты в перетягивании каната».Команда отыскала, что уничтожение смесей воздуха с электричеством, которое моделирует химию верхней атмосферы, имело возможность произвести обогащенные уровни 15N15 Н как, они имели размеры в воздушных примерах.
Исследователи удостоверились в надежности воздушные образцы от уровня почвы и с высот примерно 20 миль, и растворили воздушное пространство от небольших океанских проб воды.«Мы считаем, что обогащение на 15N15 Н значительно прибывает из химии в верхней воздухе на высотах близко к орбите Интернациональной космической станции», сообщил Юн. «Перетягивание каната прибывает из жизненного натяжения в другом направлении, и мы видим химические доказательства этого.
Мы видим перетягивание каната везде».