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行星早期氧氣或來(lái)自水分子光解相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《自然·通訊》雜志上

2021-05-11 15:29:42來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

氧氣是生命起源和進(jìn)化的重要條件，天文學(xué)家已在地球等少數(shù)行星的大氣中觀測(cè)到氧氣

，但對(duì)于這些氧氣的來(lái)源

，業(yè)界的爭(zhēng)議很大

。記者從中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所獲悉

，該所楊學(xué)明院士

、袁開(kāi)軍研究員團(tuán)隊(duì)

，與南京大學(xué)教授謝代前合作

，發(fā)現(xiàn)水分子在極紫外波段光照下能夠三體解離產(chǎn)生氧原子

，兩個(gè)氧原子結(jié)合生成氧分子

，為行星早期大氣中氧氣的起源提供了新思路。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《自然·通訊》雜志上

。

此前有觀點(diǎn)認(rèn)為

，氧氣主要是由二氧化碳光化學(xué)產(chǎn)生的

，即二氧化碳光解離產(chǎn)生一氧化碳和氧原子，兩個(gè)氧原子復(fù)合產(chǎn)生氧氣

。最近的天文觀測(cè)發(fā)現(xiàn)

，彗星67P大氣層中存在大量氧氣和水，兩者的濃度具有較強(qiáng)的相關(guān)性

。研究界認(rèn)為

，彗星中氧氣的形成可能與水相關(guān)，但相關(guān)的機(jī)制并不清楚

。袁開(kāi)軍團(tuán)隊(duì)利用大連相干光源

，系統(tǒng)研究了水分子光化學(xué)的過(guò)程。研究團(tuán)隊(duì)將解離波長(zhǎng)縮短至90—110納米

，照射水分子

，發(fā)現(xiàn)其發(fā)生三體解離，產(chǎn)生一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子

。團(tuán)隊(duì)成員猜想

，兩個(gè)氧原子復(fù)合產(chǎn)生氧氣有可能是這些環(huán)境中氧氣的重要來(lái)源。結(jié)合早期太陽(yáng)光的輻射強(qiáng)度和水分子吸收光譜分析

，發(fā)現(xiàn)水分子光解產(chǎn)生氧原子的概率約為20%

。

袁開(kāi)軍表示，水在宇宙星云

、彗星大氣以及地球早期大氣層中大量存在

，水分子三體解離過(guò)程直接將氧氣和水關(guān)聯(lián)起來(lái)，對(duì)尋找生命星球具有重要意義

。

責(zé)任編輯：孫知兵

關(guān)鍵詞：行星氧氣水分子光解

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