先前的研究表明,在特定波长处遇到阳光的二氧化碳(CO2)应分解成一氧化碳(CO)和氧气的单个原子,这些原子将与其他原子结合形成化合物。
现代大气中的氧气是由生命形式进行的。光合作用的兴起和演变导致了大约24亿年前的氧化事件。这对撞击地球表面的光的波长有明显的影响。
真空紫外线(VUV)射线是紫外光的最短波长,被大气中的氧气吸收。但是,空气中几乎没有氧气,直到大氧化事件为止,使这些VUV射线可以到达地球的表面。这些频率能够分开二氧化碳分子,将它们分为其成分氧和碳原子。从2000年6月在Science Direct发表的一篇论文中,将此过程进行了理论化。在这项新研究之前,人们认为只有更复杂的两步过程在地球上只生产了少量氧气。
“我们的结果表明,可以在一个步骤中通过二氧化碳解离形成O2。可以将同一过程应用于其他二氧化碳主导的大气(例如火星和金星),”加利福尼亚大学的研究生Zhou Lu领导该研究的研究生,他领导了这项研究的研究生。说。
Lu使用一对高功效紫外线激光器提供动力的机制成功地在实验室中测试了这一14岁的理论。第一个激光器将分子分为其成分原子,然后将其电子被第二激光剥离以进行光谱分析。在实验中,暴露于激光器的二氧化碳分子中约有5%产生了气体氧。尽管如此,这种相对较小的产量可能在数百万年内生产了大量的天然气。
这项新的研究可以表明,分子氧在富含二氧化碳的大气中如何形成,而没有生命以喂养这一过程。研究地球的形成和发展的研究人员想知道地球初期可能是如何产生的气体。研究如何在外星气氛中生产氧气的天文学家也可以从这项研究中受益,这可能有助于寻找外星人的生活。
随着二氧化碳浓度在上层大气中的上升,这种一步转换过程当前可能会产生高面地球表面上方的分子氧。
研究二氧化碳如何分解成分子气体氧的研究是详细的在日记中科学。