哲学家尼古拉斯·雷舍尔曾写道：科学发现往往不是根据某种精心设计的研讨方案，而是经过某种朴实的命运。关于约翰·霍普金斯使用物理实验室(APL)的一组研讨人员来说，这一说法显得十分实在。开端是为了保证美国宇航局（NASA）水星外表、空间环境、地球化学和测距航天器信使号上的仪器正常作业而进行的演习，后来演化成了一个长达10年的传奇。
导致了一个与使命方针行星水星无关的偶尔发现：关于金星及其大气层。其研讨现在宣布在《天然天文学》期刊上，信使号偶尔搜集的多个方面数据显现，在金星外表约30英里处，氮浓度忽然上升，标明金星的大气并不像预期那样均匀混合，这一发现推翻了人们几十年来对金星大气层的了解。故事始于2007年6月，其时信使号在金星上空第2次飞越，然后转向水星。
使命仪器团队使用这个时机测验设备，并在大约六个月后真实的扮演开端之前搜集了数据。研讨团队成员中有约翰·霍普金斯使用物理实验室的核物理学家大卫·劳伦斯(David Lawrence)，他是信使号中子谱仪的仪器科学家，该中子谱仪勘探世界射线与行星大气层或外表分子磕碰而释放到太空中的中子，其方针是找到中子的痕迹，这些中子来自水分子中的氢原子，这些分子被置疑(后来被证明)冻结在水星南北极的陨石坑暗影中。
可是，在金星上空，劳伦斯仅仅想搜集一些数据来验证仪器是否正常运转，开始查看显现它是有用的，并将数据提交到表格中。但在2010年，劳伦斯从头审视了这些丈量成果，这次是与约翰·霍普金斯使用物理实验室另一位核物理学家帕特里克·佩普洛夫斯基(Patrick Peplowski)一同进行。虽然向金星发送了50年的勘探器使命，包含13个大气勘探器或着陆器，但关于金星大气中的氮浓度，特别是在地表30至60英里之间的氮浓度，依然存在很大的不确认性。
走运的信使号和科学家
这让佩普洛夫斯基和劳伦斯感到困惑，由于氮是漂浮在金星大气中的第二大丰度分子，仅次于二氧化碳。不确认性不必定只存在于信使号仪器中，它或许存在于整个星球上。可是，1962年的一项研讨中：中子光谱学能够在必定程度上协助确认金星大气中的氮浓度。与碳和氧不同，氮适当长于铲除松懈的中子，而碳和氧是最差的。因而，在金星上，仪器勘探到的中子数量应该取决于大气中氮的含量，走运的是“信使号”刚好搜集了这些信息。
研讨进行了计算机模仿，将地球60英里厚的大气层，分红不同的波段，在这些波段中，能够操作氮浓度，并实在地模仿有多少中子将流向上面的航天器。当模型与信使号的数据进行比较时，发现最好的匹配是：大气氮占体积的5%，大约是大气中丈量到较低体积的1.5倍。一切中子都来自地表上方约35至60英里的区域，这正是存在最大不确认性的区域，这在很大程度上是走运的。为什么氮在海拔较高的当地添加，现在还不清楚。
其发现让很多人感到惊奇，但这并不是由于人们被惊呆了。许多科学家好像对这是值得研讨的作业感到惊奇，高层大气中的氮浓度，比低层大气中氮浓度高的主意，超出了人们的考虑规模。曾经在企图取得资金来完结这项研讨时曾堕入过这种僵局，这个项目三次被回绝资金，由于它被认为是死胡同。而研讨人员需求的数据让他们对成果充满信心，并推进研讨跳过终点线。
走运的是来自APL的科学家杰克·威尔逊(Jack Wilson)，他仅仅可巧正在为一个无关项目分析相同的Messenger数据。研讨团队在2016年的一次会议上提交了开始成果后，俄罗斯联邦航天局引用了他们在Venera-D使命中研讨金星大气层和外表的作业。现在，美国宇航局发现方案正在考虑的两个使命提案-DaVinci+和Veritas，这两个提案都包含APL科学家在，也旨在更具体地研讨金星的大气层。
这一新成果强调了研讨人员在得出有关大气数据的定论时需求慎重，特别是在其他太阳系对行星大气爱好日益稠密的情况下。研讨人员仍在了解有关金星及其大气层的基本情况，金星也是咱们的隔壁邻居。科学家们能对数百或数千光年外的系外行星大气层充满信心，这一点值得质疑。得出谨慎和令人信服的定论需求很多数据，可是，取得这些数据有时或许只需求一点好命运。
博科园｜研讨/来自：约翰·霍普金斯大学
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