本報(bào)合肥1月6日電（記者李陳續(xù) 通訊員楊保國）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(xué)技術(shù)大學(xué)田善喜教授研究組的一項(xiàng)研究，揭示了早期地球上氧氣產(chǎn)生的新機(jī)制，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·化學(xué)》1月4日發(fā)表了該成果。

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(yīng)，即產(chǎn)生碳原子負(fù)離子和自由氧原子或者氧分子。他們利用自主研制的負(fù)離子速度時(shí)間切片成像譜儀，檢測(cè)到了上述兩個(gè)反應(yīng)，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(yīng)產(chǎn)物的自由氧原子也可能結(jié)合產(chǎn)生氧分子。

“低能電子貼附或捕獲”過程對(duì)星際化學(xué)成分的演化至關(guān)重要。由于在許多星球上，如地球、火星、土星、木星等的上空，存在大量二氧化碳?xì)怏w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(rèn)為，“電子貼附解離”對(duì)原始氧氣起源的貢獻(xiàn)，可能較以前公認(rèn)的“三體復(fù)合反應(yīng)”和新近發(fā)現(xiàn)的“光解反應(yīng)”過程更為重要。這一發(fā)現(xiàn)大大深化和拓展了人們對(duì)“星際介質(zhì)化學(xué)反應(yīng)”的認(rèn)識(shí)。