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。