中國科學家發現行星早期氧氣或來自水分子光解 或對尋找生命星球具有重要意義

目前，天文學家已在地球等少數行星的大氣中觀測到氧氣，但對于其來源，業界一直爭議很大。中國科學院大連化學物理研究所7日對外宣布，該所研究員研究發現，行星早期氧氣或來自水分子光解，這對尋找生命星球具有重要意義。

該所研究員袁開軍、楊學明院士團隊，與南京大學教授謝代前合作，發現水分子在極紫外波段光照下能夠三體解離產生氧原子，兩個氧原子結合生成氧分子，為行星早期大氣中氧氣的起源提供了新思路。

相關研究結果發表在《自然—通訊》上，并被推薦為亮點文章。

此前有觀點認為，氧氣主要是由二氧化碳(CO2)光化學產生的，即二氧化碳光解離產生一氧化碳和氧原子，兩個氧原子復合產生氧氣。最近的天文觀測發現，彗星67P大氣層中存在大量氧氣和水，兩者的濃度具有較強的相關性。

研究界認為，彗星中氧氣的形成可能與水相關，但相關的機制并不清楚。

袁開軍團隊利用中國自主研發的第一臺大型自由電子激光科學研究用戶裝置“大連光源”，系統研究了水分子光化學的過程。研究團隊將解離波長縮短至90—110納米，照射水分子，發現其發生三體解離，產生一個氧原子和兩個氫原子。團隊成員猜想，兩個氧原子復合產生氧氣有可能是這些環境中氧氣的重要來源。結合早期太陽光的輻射強度和水分子吸收光譜分析，發現水分子光解產生氧原子的概率約為20%。

袁開軍表示，水在宇宙星云、彗星大氣以及地球早期大氣層中大量存在，水分子三體解離過程直接將氧氣和水關聯起來，對尋找生命星球具有重要意義。