科学家发现“氧气起源”新机制

最近，中国科学技术大学田善喜研究组揭示了早期地球上氧气产生的全新机制。相关成果1月4日发表于《自然—化学》杂志。

据了解，在无生命迹象的地球早期存在少量氧气，即稳定的基态氧分子。显然，这些氧气不可能通过现在人们所熟知的光合作用而来，那么它来自何方？

在早期大气环境中，存在较多的二氧化碳和低能量电子。田善喜研究组提出，这些二氧化碳分子可以捕获低能电子，尔后可能发生两种解离反应，即产生碳原子负离子和自由氧原子或者氧分子。他们利用自主研制的负离子速度时间切片成像谱仪，检测到了上述两个反应，并发现在特定的能量范围内才能有效产生氧分子，而且作为反应产物的自由氧原子也可能结合产生氧分子。

“低能电子贴附或捕获”过程对星际化学成分的演化至关重要。由于在诸如地球、火星、土星等很多星球的上空，存在大量二氧化碳气体和能量在20电子伏特左右的低能量自由电子，田善喜研究组认为，“电子贴附解离”对原始氧气起源的贡献，可能较以前公认的“三体复合反应”和新近发现的“光解反应”过程更为重要。

相关专家表示，这一发现大大深化和拓展了对星际介质化学反应的认识。（记者杨保国）