中国科学家发现行星早期氧气或来自水分子光解

仙仙

目前，天文学家已在地球等少数行星的大气中观测到氧气，但对于其来源，业界一直争议很大。中国科学院大连化学物理研究所5月7日对外宣布，该所研究员研究发现，行星早期氧气或来自水分子光解，这对寻找生命星球具有重要意义。


该所研究员袁开军、杨学明院士团队，与南京大学教授谢代前合作，发现水分子在极紫外波段光照下能够三体解离产生氧原子，两个氧原子结合生成氧分子，为行星早期大气中氧气的起源提供了新思路。


相关研究结果发表在《自然—通讯》上，并被推荐为亮点文章。


此前有观点认为，氧气主要是由二氧化碳（CO2）产生的，即二氧化碳光解离产生一氧化碳和氧原子，两个氧原子复合产生氧气。最近的天文观测发现，彗星67P大气层中存在大量氧气和水，两者的浓度具有较强的相关性。


研究界认为，彗星中氧气的形成可能与水相关，但相关的机制并不清楚。


袁开军团队利用中国自主研发的第一台大型自由电子激光科学研究用户装置“大连光源”，系统研究了水分子光化学的过程。研究团队将解离波长缩短至90~110纳米，照射水分子，发现其发生三体解离，产生一个氧原子和两个氢原子。团队成员猜想，两个氧原子复合产生氧气有可能是这些环境中氧气的重要来源。结合早期太阳光的辐射强度和水分子吸收光谱分析，发现水分子光解产生氧原子的概率约为20%。


袁开军表示，水在宇宙星云、彗星大气以及地球早期大气层中大量存在，水分子三体解离过程直接将氧气和水关联起来，对寻找生命星球具有重要意义。（记者杨毅）