天體物理學(xué)家凱瑟琳·阿特維格(Kathrin Altwegg)的領(lǐng)導(dǎo)下,伯爾尼大學(xué)的研究人員找到了一個(gè)解釋,以解釋為什么以前在彗星的霧狀覆蓋物中僅占很少的氮:生命的構(gòu)成要素主要以銨鹽的形式發(fā)生,而這種銨鹽的發(fā)生可能以前無法測(cè)量。這些鹽可能進(jìn)一步表明,彗星撞擊可能首先使地球上的生命成為可能。
30多年前,歐洲彗星喬托的任務(wù)飛過哈雷彗星。伯恩離子質(zhì)譜儀IMS由em教授領(lǐng)導(dǎo)。漢斯·巴爾西格(Hans Balsiger)在船上。從該儀器進(jìn)行的測(cè)量得出的一個(gè)關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是,哈雷昏迷中似乎缺乏氮-彗星的霧狀覆蓋物是在彗星接近太陽時(shí)形成的。盡管發(fā)現(xiàn)的氮(N)以氨(NH3)和氫氰酸(HCN)的形式出現(xiàn),但其發(fā)生率與預(yù)期的宇宙發(fā)生率相去甚遠(yuǎn)。30多年后,由于一次意外事故,研究人員解決了這個(gè)謎。這是對(duì)Bernese質(zhì)譜儀ROSINA的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的結(jié)果,該儀器在ESA空間探測(cè)器Rosetta上收集了67P / Churyumov-Gerasimenko彗星(簡(jiǎn)稱為Chury)的數(shù)據(jù)(請(qǐng)參見下面的信息框)。
冒險(xiǎn)飛行通過彗星丘里的塵云
在羅塞塔號(hào)任務(wù)結(jié)束前不到一個(gè)月,太空探測(cè)器就從丘里(Chury)上方升了1.9公里,當(dāng)時(shí)它飛過了彗星的塵埃云。這導(dǎo)致灰塵直接影響到伯爾尼大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的質(zhì)譜儀ROSINA-DFMS(用于離子和中性分析的羅塞塔軌道傳感器-雙聚焦質(zhì)譜儀)的離子源中。ROSINA的首席研究員,今天發(fā)表在著名的《自然天文學(xué)》雜志上的這項(xiàng)新研究的合著者Kathrin Altwegg說:“這種灰塵幾乎破壞了我們的儀器,并使Rosetta的位置控制感到困惑。”
由于通過塵埃云的飛行,可以檢測(cè)通常留在彗星寒冷環(huán)境中塵埃顆粒上并因此無法測(cè)量的物質(zhì)。令人驚訝的是,其中一些粒子以前從未在彗星上測(cè)量過。特別是,氨氣(氮和氫的化學(xué)式為NH3的化合物)的發(fā)生率突然增加了很多倍。“我們提出的想法是,ROSINA數(shù)據(jù)中氨的發(fā)生率可能可以追溯到銨鹽的出現(xiàn),” Altwegg解釋說。“作為鹽氨的蒸發(fā)溫度比冰高,因此,在彗星的寒冷環(huán)境中,氨主要以固體形式存在。到目前為止,通過望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行遙感或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量都是不可能的。”
銨鹽及其在生命出現(xiàn)中的作用
為了證明這些鹽在彗星冰中的存在,需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)室工作。ROSINA團(tuán)隊(duì)的化學(xué)家,本研究的合著者NoraHänni博士說:“ ROSINA團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了五種不同的銨鹽的痕跡:氯化銨,氰化銨,氰酸銨,甲酸銨和乙酸銨。”“直到現(xiàn)在,彗星上顯然沒有氮是一個(gè)謎。我們的研究現(xiàn)在表明,彗星上很可能存在氮,即以銨鹽的形式存在,”漢尼繼續(xù)說道。