來源：《中國科學(xué)報(bào)》
發(fā)布時(shí)間：2021-08-04
本報(bào)訊（記者卜葉）近日，中科院大連化學(xué)物理研究所袁開軍研究員、楊學(xué)明院士團(tuán)隊(duì)利用大連光源，發(fā)現(xiàn)水分子光化學(xué)反應(yīng)存在較強(qiáng)的同位素效應(yīng)，這種效應(yīng)或是星云中水分子同位素分布不均勻的重要原因。相關(guān)結(jié)果近日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。
地球上的水從何而來？科學(xué)家猜想，可能來源于早期地球火山爆發(fā)釋放的水蒸氣，以及彗星和隕石撞擊地球帶來的星際冰。近年來，地球水來自外太空的觀點(diǎn)受到諸多關(guān)注，判斷依據(jù)是水的同位素分布。一般來說，如果地球水的同位素豐度（D/H比值）與外太空彗星和隕石的豐度一致，就認(rèn)為地球水來源于這些彗星和隕石。對(duì)太陽星云中水的同位素豐度的進(jìn)一步觀測發(fā)現(xiàn)，不同星云區(qū)域以及不同彗星上水的同位素豐度并不相同，也就是D/H值在星際空間分布不均勻。
為探究同位素分布不均勻的原因，研究團(tuán)隊(duì)利用大連光源結(jié)合桌面激光器產(chǎn)生的真空紫外光源，研究了水的同位素（HOD）的光化學(xué)過程，發(fā)現(xiàn)水光解的產(chǎn)物通道H+OD和D+OH存在完全不同的量子態(tài)分布。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)測量HOD光化學(xué)產(chǎn)物通道的量子產(chǎn)率與激發(fā)光的波長存在強(qiáng)相關(guān)性。研究表明，太陽星云早期內(nèi)層和外層受到光照的強(qiáng)度不同，會(huì)造成這些區(qū)域HOD光化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的概率不同，隨時(shí)間演化便形成同位素在星際空間分布的不均勻性。
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