在無生命跡象的地球早期，存在少量氧氣，即穩(wěn)定的基態(tài)氧分子。顯然這些氧氣不可能是通過現(xiàn)在所熟知的光合作用而來。那么它來自何方？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產(chǎn)生的全新機制。研究論文1月4日發(fā)表在《自然·化學》上。

　　在早期大氣環(huán)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，而后可能發(fā)生兩種解離反應，即產(chǎn)生碳原子負離子和自由氧原子或者氧分子。他們利用自主研制的負離子速度時間切片成像譜儀，檢測到了上述兩個反應，并發(fā)現(xiàn)在特定的能量范圍內(nèi)才能有效產(chǎn)生氧分子，而且作為反應產(chǎn)物的自由氧原子也可能結合產(chǎn)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。由于在許多星球如地球、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“三體復合反應”和新近發(fā)現(xiàn)的“光解反應”過程更為重要。這一發(fā)現(xiàn)大大深化和拓展了人們對“星際介質(zhì)化學反應”的認識。

吳長鋒