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?近期,中國科學技術(shù)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)生的新機制,國際權(quán)威學術(shù)期刊《自然?化學》1月4日發(fā)表了該成果。
科研成果顯示,在地球早期的大氣環(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(jié)合產(chǎn)生氧分子。
據(jù)介紹,“低能電子貼附或捕獲”過程對星際化學成分的演化至關(guān)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。
生命誕生前の地球創(chuàng)生期には、少量の酸素、すなわち安定した基底狀態(tài)の酸素分子が存在した。この酸素は現(xiàn)在知られている光合成によって生まれたものではないが、それではどこからもたらされたのだろうか?中國科學技術(shù)大學の田善喜教授の研究チームがこのほど発表した研究結(jié)果は、地球創(chuàng)生期の酸素生成の新たなメカニズムを解明した。同成果は1月4日、世界的に権威ある學術(shù)誌「ネイチャー?ケミストリー」に掲載された。
同研究成果によると、地球創(chuàng)生期の大気環(huán)境中には、多くの二酸化炭素と低エネルギー電子が存在していた。田教授の研究チームは、これらの二酸化炭素分子が低エネルギー電子をキャッチし、2種類の解離反応(炭素原子のマイナスイオン、酸素原子もしくは酸素分子の生成)を引き起こしたと仮説を立てた。彼らは獨自に開発したマイナスイオン速度?時間撮像スペクトロメータを使い、この2つの反応を確認した。また特定のエネルギー範囲內(nèi)で効果的に酸素分子を生成でき、かつ反応の産物である酸素原子も酸素分子の結(jié)合?生成を引き起こす可能性があることを明らかにした。
「低エネルギー電子付著?捕捉」の過程は、惑星の化學成分の変化にとって極めて重要だ。この発見は人々の星間物質(zhì)の化學反応に対する認識を深め、幅を広げた。
「人民網(wǎng)日本語版」2016年1月6日
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