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» » » El oxígeno puede formarse directamente a partir del dióxido de carbono en la atmósfera superior

Referencia: SicenceDaily.com, 3 de octubre 2014

Alrededor de una quinta parte de la atmósfera de la Tierra es oxígeno, bombeado por las plantas verdes como resultado de la fotosíntesis y utilizado por la mayoría de los seres vivos del planeta para mantener funcionando nuestro metabolismo. 

Químicos de la UC Davis han demostrado que la luz ultravioleta puede dividir el dióxido de carbono para formar oxígeno en un solo paso. Crédito: Zhou Lu

Todo esto es cierto, sin embargo, antes de que los primeros organismos fotosintéticos aparecieran, hace aproximadamente 2.400 millones de años, la atmósfera contenía con toda probabilidad principalmente dióxido de carbono, como es el caso hoy de Marte y Venus.

Los científicos han demostrado ahora que el oxígeno se puede formar directamente a partir de dióxido de carbono en la atmósfera superior, cambiando así los modelos de cómo evolucionó la atmósfera primitiva de la historia de la Tierra.

Durante los últimos 40 años, los investigadores han pensado que debió haber habido una pequeña cantidad de oxígeno en la atmósfera primitiva. ¿De dónde vino este oxígeno abiótico ("sin vida")? El oxígeno reacciona de forma muy agresiva con otros compuestos, por lo que no persistiría durante mucho tiempo sin alguna fuente continua.

Ahora, un estudiante graduado de la UC Davis, Zhou Lu, en colaboración con los profesores del Departamento de Química y el de Ciencias Terrestres y Planetarias, han demostrado que el oxígeno se puede formar de un solo paso, mediante el uso de un láser ultravioleta de vacío de alta energía para excitar el dióxido de carbono. El trabajo fue publicado el 3 de octubre en la revista Science.

"Anteriormente, la gente creía que una fuente abiótica (sin plantas verdes involucradas) de oxígeno molecular era por CO2 + luz solar --> CO + O, entonces O + O + M --> O2 + M (donde M representa un tercer cuerpo llevándose la energía liberada en la formación del enlace de oxígeno)", explicaba Zhou. "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 por el dióxido de carbono como Marte y Venus."

Zhou utiliza un láser ultravioleta de vacío para irradiar al CO2 en el laboratorio. El láser ultravioleta de vacío se llama así porque tiene una longitud de onda por debajo de los 200 nanómetros y normalmente 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 la UC Davis.

Tal formación de oxígeno de un solo paso podría estar sucediendo ahora, conforme el dióxido de carbono aumenta en la atmósfera superior, donde la alta energía de los rayos ultravioletas de vacío del Sol impactan sobre la Tierra igual que en otros planetas. Es la primera vez que una reacción de este tipo se ha demostrado en laboratorio. De acuerdo con uno de los científicos que revisaron el estudio para Science, el trabajo de Zhou significa que los modelos evolutivos de las atmósferas planetarias deberían ahora tenerse en cuenta y ajustarse convenientemente.


- Co-autores del artículo son, in the UC Davis Department of Chemistry, postdoctoral researcher Yih Chung Chang, Distinguished Professor Cheuk-Yiu Ng and Distinguished Professor emeritus William M. Jackson; and Professor Qing-Zhu Yin, Department of Earth and Planetary Sciences. The work was principally funded by NASA, NSF, and the U.S. Department of Energy.
- Fuente: University of California - Davis .
- Publicación: Lu, Y. C. Chang, Q.-Z. Yin, C. Y. Ng, W. M. Jackson. Evidence for direct molecular oxygen production in CO2 photodissociation. Science, 2014; 346 (6205): 61 DOI: 10.1126/science.1257156 .
- imagen. Químicos de la UC Davis han demostrado que la luz ultravioleta puede dividir el dióxido de carbono para formar oxígeno en un solo paso. Crédito: Zhou Lu
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