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氮气是地球大气圈四分之三的组分,以及其他行星的重要组成成分.观测到大气中氮气15N15N相对随机分布状态呈现+19‰富集.这种富集超过大气中氮同位素平衡状态的十倍.反硝化模拟实验显示生物圈消耗和释放氮气的过程中,对于氮气中15N15N的富集作用非常小.然而，实验室放电反应可以导致15N15N富集高达+23‰。大气中15N15N的富集主要源于热电离层的气相化学反应。该反应中15N-15N键断裂、形成的周期，与地表生物作用中15N-15N键的重组周期相当。因此，大气中15N-15N的富集程度将成为反映氮气在地球以及其他行星系统中生物化学作用和大气氮化学反应的平衡关系的重要的新兴指标。