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早期地球氧氣産生新機制發現

  • 發佈時間:2016-01-07 01:30:33  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  ■最新發現與創新

  科技日報訊 (記者吳長鋒)在無生命跡象的地球早期,存在少量氧氣,即穩定的基態氧分子。顯然這些氧氣不可能是通過現在所熟知的光合作用而來。那麼它來自何方?中國科學技術大學田善喜教授研究組的一項研究,揭示了早期地球上氧氣産生的全新機制。研究論文1月4日發表在《自然·化學》上。

  在早期大氣環境中,存在較多的二氧化碳和低能量電子。田善喜研究組提出,這些二氧化碳分子可以捕獲低能電子,而後可能發生兩種解離反應,即産生碳原子負離子和自由氧原子或者氧分子。他們利用自主研製的負離子速度時間切片成像譜儀,檢測到了上述兩個反應,併發現在特定的能量範圍內才能有效産生氧分子,而且作為反應産物的自由氧原子也可能結合産生氧分子。

  “低能電子貼附或捕獲”過程對星際化學成分的演化至關重要。由於在許多星球如地球、火星、土星、木星六等的上空,存在大量二氧化碳氣體和能量在20電子伏特左右的低能量自由電子,田善喜研究組認為,“電子貼附解離”對原始氧氣起源的貢獻,可能較以前公認的“三體複合反應”和新近發現的“光解反應”過程更為重要。這一發現大大深化和拓展了人們對“星際介質化學反應”的認識。

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