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早期地球氧气产生新机制发现

日期:2022年08月14日

       在没有生命的地球的早期,

有少量的氧, 即稳定的基态氧分子。显然, 这种氧气不可能像现在所知的那样来自光合作用。那么它是从哪里来的呢?中国科学技术大学田山西教授课题组的一项研究揭示了早期地球产生氧气的全新机制。该研究论文于 1 月 4 日发表在《自然化学》上。在早期的大气中, 有更多的二氧化碳和低能电子。田山西课题组提出,

这些二氧化碳分子可以捕获低能电子, 然后可能发生两个解离反应,

即产生碳负离子和游离氧原子或氧分子。使用自主研发的负离子速度时间切片成像光谱仪, 他们对上述两种反应进行了检测,

发现在特定能量范围内可以有效生成氧分子, 而作为反应产物的游离氧原子也可能结合生成氧分子。低能电子附着或俘获过程对星际化学的发展至关重要。
       由于地球、火星、土星、木星等许多行星的天空中存在大量二氧化碳气体和能量约为20电子伏特的低能自由电子, 田山西课题组认为电子附着和解离对原始氧的起源有影响。
       其贡献可能比之前公认的三体复合反应和新发现的光解反应过程更重要。
       这一发现极大地加深和扩大了我们对星际介质中化学反应的认识。

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