地球和其他太陽系行星體上氧氣的來源是一個基本問題。人們普遍認為，地球原始大氣中氧氣產生的前生物途徑是通過二氧化碳的真空紫外線（VUV）光解和隨後兩個氧原子的重組。相比之下，水的光解，作為主要的氧氣載體之一，長期以來一直被認為主要是為了產生羥基（OH）和氫（H）原子的初級產品，它對氧氣生產的貢獻是有限的。

最近，由中國科學院大連化學物理研究所袁開軍和楊學明教授領導的研究小組利用大連相干光源揭示了水分子三體光解產生的氧氣。

他們的研究結果今天（2021年4月30日）發表在《自然通訊》上。

大連相干光源的VUV自由電子激光設施使研究人員能夠定量地評估H2O光化學對氧氣生產的重要性。

“我們的實驗結果表明，水在VUV激發下可以分解成三個部分：一個氧原子和兩個氫原子，其中O原子處於1D和3P狀態。三體解離過程是H2O在90-110納米區域光化學的主導渠道，”袁教授說。

定量測定表明，大約20%的水分子光激發事件產生了氧原子。考慮到水在廣泛的星際環境中的豐度，例如在星際雲、太陽系彗星的大氣層，甚至在地球原始大氣層中，水光解產生的氧一定是一個重要的過程。隨後氧原子的重組產生了氧氣，這代表了一個重要的前生物界氧氣生產途徑。

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https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/cp/d1cp00565k/unauth#!divAbstract