Ученые использовали прибор UCLA и нашли новые данные, касающиеся распределения редкой молекулы азоты.
Атмосфера нашей планеты отличается от атмосфер большинства других скалистых планет и спутников в Солнечной системе, потому что богата на азот (78%). Крупнейший спутник Титана также обладает богатой азотом атмосферой, которая чем-то похожа на нашу.
Если сравнивать азот с другими ключевыми для жизни элементами, то он выигрывает по стабильности. Два атома азота объединяются для создания молекул N2, которые задерживаются в атмосферном слое на миллионы лет.
Атомная масса большей части азота – 14. Менее 1% азота располагает дополнительным нейтроном, из-за чего азот-15 выступает редким веществом. Его называют 15N15N. Исследователи измерили его количество в воздухе и выяснили, что редкая форма газообразного азота более многочисленна, чем предполагали. Земная атмосфера вмещает на 2% больше 15N15N, чем можно объяснить геохимическими процессами.
Ранее об избытке не знали, потому что никто не мог его измерить. Поэтому панорамный масс-спектрометр UCLA позволил увидеть это впервые. Это уникальная метка для нашей планеты и помогает понять, как могут выглядеть следы на других планетах, особенно если они способны поддерживать известную нам жизнь.
К исследованию приступили 4 года назад. Искать 15N15N сложно, потому что его атомная масса – 30, что сходится с оксидом азота. Поэтому второй элемент подавлял первый в масс-спектрометрах. Разница между ними – всего две тысячные доли нейтрона. Но UCLA способна фиксировать такое незначительное отличие.
Ученые протестировали образцы воздуха с земного уровня и до высот в 20 миль, а также разряженный воздух и океаническую воду. Они полагают, что 15N15N создается из-за химии в верхней атмосфере, где высота приближена к орбите МКС.
