氧气是生命起源和进化的重要条件 。 不过 ， 就少数大气中存在氧气的行星而言 ， 对于其氧气的早期来源学术界仍存在争议 。
近日 ， 中国科学院大连化学物理研究所研究员袁开军、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 。 相关成果发表于《自然—通讯》 ， 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光化学产生的 ， 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 。 最近天文观测发现 ， 彗星67P大气层中存在大量氧气和水 ， 二者的浓度具有较强相关性 。 业界认为彗星中氧气的形成可能与水相关 ， 但相关机制并不清楚 。
袁开军团队利用大连相干光源 ， 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 。 卜叶
【光化学|行星早期氧气可能来自水分子光解】[责任编辑: 张梦凡 ]
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