平流層紅外天文觀測臺(SOFIA)首次測量了地球高層大氣中的重原子氧
（神秘的平流地球uux.cn）據(jù)美國宇航局（by Anashe Bandari）：平流層紅外天文觀測臺(SOFIA)首次測量了地球高層大氣中的重原子氧。
重氧之所以被稱為重氧，層紅測臺次測層是外天文觀上海同城外圍約炮外圍上門外圍女（微信156-8194-*7106）一二線城市上門真實(shí)可靠快速安排30分鐘到達(dá)因?yàn)樗?0個(gè)中子，而不是量地我們呼吸的通常的8個(gè)“主”氧。重氧被視為生物活動的球高氣中標(biāo)志，常見于低層大氣。原氧這兩種形式都是平流光合作用的副產(chǎn)品，但主要的層紅測臺次測層氧氣被生物的呼吸消耗得比它的重對手多，留下了更大濃度的外天文觀重氧氣。
這張示意圖顯示了地球大氣層，從對流層到熱大氣層。球高氣中SOFIA在平流層內(nèi)進(jìn)行觀測，原氧并研究了中間層和低熱層中主要氧與重氧的平流比例，直到大約124英里(200公里)的層紅測臺次測層高度。Credit: NASA/SOFIA/L. Proudfit
然而，外天文觀上海同城外圍約炮外圍上門外圍女（微信156-8194-*7106）一二線城市上門真實(shí)可靠快速安排30分鐘到達(dá)很少有人知道這種豐富的重氧是如何從地面附近的生成位置滲透到大氣的更高區(qū)域的。憑借其高光譜分辨率，SOFIA的大型儀器測量了中間層和低熱層中主要氧與重氧的比率，首次在實(shí)驗(yàn)室外對重氧進(jìn)行了光譜檢測。
馬克斯·普朗克射電天文學(xué)研究所的科學(xué)家赫爾穆特·維塞邁爾說:“這是在追蹤生物活動——這一點(diǎn)已經(jīng)得到了很好的證明。”“到目前為止，這個(gè)信號延伸到的高度被認(rèn)為是60公里[約37英里]——所以，幾乎是中間層的較低部分——問題是，它會到達(dá)更高的高度嗎？如果是這樣的話，因?yàn)樯厦鏇]有生物，到達(dá)更高海拔的唯一方法就是有效的垂直混合。”
換句話說，對這些地區(qū)重氧大量集中的唯一解釋是空氣的上下運(yùn)動，這可能對氣候變化有重要影響。
測量重氧很復(fù)雜，因?yàn)樗雌饋砼c主氧非常相似。在平流層上，索菲亞可以在月球背景下將兩者分開:月球的亮度使其對這些難以分辨的特征具有最高的靈敏度。
這使得研究人員能夠測量高達(dá)200公里的大氣中主氧與重氧的比率。發(fā)表在《物理評論研究》上的結(jié)果顯示，這兩種氧的差異從382到468不等，與地面上的比例相似。
“有一些過程正在改變這些比率。對地球來說，這個(gè)過程是有氧生命，”Wiesemeyer說——盡管也有其他潛在的化學(xué)解釋需要考慮。
Wiesemeyer和他的合作者在他們的不確定性估計(jì)中非常保守，所以他們不能完全將他們的重氧測量歸因于生物學(xué)。例如，太陽風(fēng)也可以向地球輸送大量氧氣，但它不太可能做出如此大的貢獻(xiàn)。
這項(xiàng)測量兩種形式氧氣之間平衡的試點(diǎn)研究證明了大氣科學(xué)家可以用來研究垂直混合的技術(shù)。這項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)還可以幫助更好地定義地球大氣的生物學(xué)相關(guān)邊界。
更雄心勃勃的是，未來可能對各種氧信號敏感的儀器可能會使用類似的技術(shù)來測量系外行星的氧比率。高氧含量結(jié)合對這些系外行星垂直混合的理解，可能表明生物活動——盡管該小組警告說，這樣的研究將需要當(dāng)前技術(shù)不具備的巨大靈敏度。
“這個(gè)想法是在你去其他地方進(jìn)行更深入的研究之前，先了解你自己家門口發(fā)生了什么，”Wiesemeyer說。
即使對低軌道衛(wèi)星來說，這些觀測值也太低了，但從地面上觀測又太敏感了。平流層氣球觀測也許能夠在未來提供潛在的后續(xù)研究。
SOFIA是美國航天局和德國航天局在德國航天中心的一個(gè)聯(lián)合項(xiàng)目。德國航天中心為這次飛行任務(wù)提供了望遠(yuǎn)鏡、預(yù)定的飛機(jī)維護(hù)和其他支持。美國宇航局位于加利福尼亞州硅谷的埃姆斯研究中心與總部位于馬里蘭州哥倫比亞的大學(xué)空間研究協(xié)會和位于斯圖加特大學(xué)的德國索非亞研究所合作管理索非亞計(jì)劃、科學(xué)和任務(wù)運(yùn)作。這架飛機(jī)由美國宇航局位于加利福尼亞州帕姆代爾的阿姆斯特朗飛行研究中心703號樓維護(hù)和運(yùn)營。索非亞在2014年實(shí)現(xiàn)了完全的運(yùn)行能力，并在2022年9月29日完成了最后一次科學(xué)飛行。 |
喜歡
討厭