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科學(xué)家又是通過模型模擬，又是利用探測(cè)器實(shí)際觀測(cè)，終于在遙遠(yuǎn)的距離以外檢測(cè)到了地球大氣中氮?dú)獾拇嬖?。看似“多此一舉”的這項(xiàng)研究氮?dú)馓綔y(cè)器，未來或許能夠幫助天文學(xué)家判斷遙遠(yuǎn)的太陽系外行星上，是否存在類似地球這樣適宜我們生存的環(huán)境。圖片來源：NASA

美國(guó)航空航天局（NASA）的一個(gè)探測(cè)器，在2700萬千米以外對(duì)地球大氣中氮?dú)馑鞯挠^測(cè)，給天文學(xué)家提供了全新的線索，暗示我們或許能夠在遙遠(yuǎn)的太陽系外行星上分辨出氮?dú)?，這種能力有助于在宇宙中尋找外星生命。

在一顆太陽系外行星的大氣中找到并測(cè)量出氮?dú)?，?duì)于確定那顆行星是否宜居，有可能至關(guān)重要。這是因?yàn)?，氮?dú)饽軌蚪o行星表面的大氣壓提供線索。如果一顆行星的大氣中富含氮?dú)猓蔷蛶缀蹩梢钥隙?strong>氮?dú)馓綔y(cè)器，這顆行星表面的大氣壓適合讓液態(tài)水穩(wěn)定存在于星球的表面。液態(tài)水是已知生命的必要條件之一。

假如生命真的存在于某顆太陽系外行星上，檢測(cè)到氮?dú)庖约把鯕猓€能幫助天文學(xué)家驗(yàn)證氮?dú)獾纳锲鹪?，因?yàn)榈獨(dú)獾拇嬖谀軌蚺懦承o需生命活動(dòng)就能產(chǎn)生出氧氣的途徑。

問題在于，氮?dú)馐且环N很難從遠(yuǎn)處就能發(fā)現(xiàn)的氣體?？茖W(xué)家經(jīng)常把氮?dú)夥Q為“看不見的氣體”，因?yàn)樗苌僭诳梢姽饣蛘呒t外線波段留下屬于自己的印跡氮?dú)馓綔y(cè)器，讓人們很難通過光譜分析檢測(cè)到它。檢測(cè)遙遠(yuǎn)行星大氣層中氮?dú)獾淖詈棉k法，就是測(cè)量氮?dú)夥肿颖舜酥g的碰撞。這些碰撞會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)，讓兩個(gè)氮分子碰在一起形成氮分子對(duì)，會(huì)在光譜中留下獨(dú)特且能夠分辨的印記。

美國(guó)華盛頓大學(xué)的天文學(xué)博士生愛德華·施韋特曼（Edward Schwieterman）、天文學(xué)教授維多利亞·梅多斯（Victoria Meadows），以及他們的合作者證明，只要有了合適的設(shè)備，未來的大型望遠(yuǎn)鏡就能夠在地球一樣由巖石構(gòu)成的外星行星的大氣中，檢測(cè)到氮分子對(duì)留下的這種獨(dú)特的印跡。

這些科學(xué)家利用華盛頓大學(xué)虛擬行星實(shí)驗(yàn)室的三維行星建模數(shù)據(jù)，模擬了地球大氣層中氮分子碰撞可能會(huì)留下怎樣的光譜印跡，并將模擬數(shù)據(jù)與2005年發(fā)射升空的NASA深度撞擊（Deep Impact）飛掠探測(cè)器對(duì)地球的真實(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比對(duì)。

氮?dú)馓綔y(cè)器