Alrededor de una quinta parte de la atmósfera de la Tierra es oxígeno, bombeada por las plantas verdes como resultado de la fotosíntesis. Exte oxígeno es utilizado por la mayoría de los seres vivos para mantener su metabolismo funcionando.
Pero antes de que los primeros organismos fotosintéticos aparecieron hace alrededor de 2.400 millones de años, la atmósfera contenía probablemente dióxido de carbono principalmente, como es el caso hoy en Marte y Venus.
Durante los últimos 40 años, los investigadores han pensado que debía haber habido una pequeña cantidad de oxígeno en la atmósfera primitiva. ¿De dónde vino este oxígeno abiótico? El oxígeno reacciona de forma muy agresiva con otros compuestos, por lo que no persiste por mucho tiempo sin alguna fuente continua.
LUZ ULTRAVIOLETA Y CO2
El estudiante graduado de la UC Davis Zhou Lu, en colaboración con los profesores de los Departamentos de Química y de Ciencias Terrestres y Planetarias, ha demostrado que el oxígeno se puede formar en un solo paso mediante el uso de un láser de alta energía ultravioleta de vacío para excitar el dióxido de carbono. El ha sido publicado en Science.
«Anteriormente, se creía que la fuente de oxígeno molecular abiótica (sin plantas) es por CO2 + luz solar -> CO + O, y O + O + M -> O2 + M (donde M representa un tercer cuerpo llevándose la energía liberada en la formación del enlace oxígeno) «, dijo Zhou en un correo electrónico. «Nuestros resultados indican que O2 se puede formar por la disociación de dióxido de carbono en un proceso de un solo paso. El mismo proceso puede ser aplicado en otras atmósferas dominadas de dióxido de carbono como Marte y Venus.»
Zhou utiliza un láser ultravioleta de vacío para irradiar CO2 en el laboratorio. Se denomina luz ultravioleta de vacío porque tiene una longitud de onda por debajo de 200 nanómetros y típicamente es absorbida por el aire. Los experimentos se llevaron a cabo mediante el uso de un aparato de formación de imágenes de iones único desarrollado en UC Davis.
PROCESO EN LA ATMÓSFERA SUPERIOR
Tal formación de oxígeno de un solo paso podría estar sucediendo ahora, a medida que el dióxido de carbono aumenta en la región de la atmósfera superior, donde la luz ultravioleta de vacío de alta energía procedente del Sol golpea la Tierra u otros planetas.
Es la primera vez que una reacción de este tipo se ha demostrado en el laboratorio. De acuerdo con uno de los científicos que revisaron el estudio, el trabajo de Zhou significa que los modelos de la evolución de las atmósferas planetarias ahora tendrán que ajustarse para tener en cuenta.
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