氮约占我们呼吸空气的78%。但是科学家们从来没有完全理解它是如何出现在地球和其他行星周围的大气中的。
以及碳、氢、硫等;其他对生命至关重要的元素;氮是一种挥发性元素，这意味着它的分子在低温下从液体转化为气体。由于行星形成时存在的极端高温，人们认为，氮和它的挥发性伙伴应该已经在这个过程中消失了。
加利福尼亚大学洛杉矶分校的科学家们进行的新研究可能有助于解决我们的大气层是否由地球内部自然释放的气体形成的问题。例如，通过火山爆发等事件;或者是后来加上去的，也许是因为彗星在地球形成后不久就撞到了地球上。
这项研究由地球、行星和空间科学教授爱德华·扬和加州大学洛杉矶分校博士后贾布伦·拉比迪共同完成，研究结果发表在《自然》杂志上。他们的工作为第二种情况提供了强有力的论据。
如果氮元素是在地球基本形成后才开始添加的，那么地球深处的氮元素就必须是从大气中开始的，并受到地质和地球化学过程的影响，如岩石风化等。Young说。
回答关于我们的星球是如何运作的以及支持生命的元素来源的问题，可以让科学家更好地了解创造宜居星球的环境可能有多普遍。
为了收集大量的火山气体样本，这两位加州大学洛杉矶分校的科学家与加拿大、法国、冰岛和意大利的地球化学家合作，此外还有马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所和新墨西哥大学的科学家。研究小组比较了来自地球深处的氮分子和没有受到来自海底粉碎样本空气污染的氮分子的组成。
我们发现许多氮分子来自于火山系统，实际上是由空气中的氮分子组成的。这篇论文的第一作者拉比迪说。基本上，空气污染了火山气体。
这项研究依赖于Young和他的同事于2017年在加州大学洛杉矶分校开发的一种分析氮的方法。这项技术使他们能够从数学上解决问题。这些气体污染了空气，并决定了地球地幔深处氮气的真正气体组成。这使他们得出结论，地幔中的氮极有可能从我们星球诞生之初就存在。
在这项研究之前，科学家们一直无法区分火山喷发时空气中的氮含量与地球地幔中的氮含量。
这一方法最终也可作为监测火山活动的一种方法。由于火山中心喷发出的气体成分在喷发前就发生了变化，因此分析地幔和空气中的氮气的混合物可能有助于提前确定火山喷发的时间。
了解我们这个世界的基本原理是我工作的主要动力。Labidi说。我们现在的目标之一是更好地了解有多少氮是通过火山喷发出来的，或者氮是否被进一步输送到地下。这将最终缩小我们大气的起源范围。
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