روش جدید تولید گاز اکسیژن که نیازی به گیاهان ندارد

دوره اکسیژن بزرگ

اتمسفر زمین همیشه پر از اکسیژن حیات بخش نبوده، یکبار از ترکیب گاز دی اکسید کربن و گاز های دیگر خفگی ای از این مخلوط ایجاد شد که اتمسفر زمین بیشتر شبیه به اتمسفر مریخ و ونوس شده بود. به طور گسترده ای، با باور به این که طلوع کردن گیاهان در صبح، گاز کربن دی اکسید را به گاز اکسیژن از طریق واکنش های شیمیایی فتوسنتز تغییر می دهد، باعث نام گذاری این دوره به عنوان رویداد اکسیژن بزرگ شده است.

اما امروزه حدس و پیشنهاد جدید دانشجویان بر این مبنا است که باید راه دیگری برای تبدیل دی اکسید کربن به گاز اکسیژن وجود داشته باشد. پیشنهاد علم جدید استفاده از نور ماوراء بنفش می باشد.
به گفته پژوهشگران یافته ها می تواند توضیح دهد که چگونه اتمسفر زمین تکامل یافته و به راهی که می توان اکسیژن را در فضا تولید کرد، اشاره می کند. با این که دانشمندان فکر می کنند بیشتر اکسیژن حاضر در زمین توسط گیاهان ساخته شده، آن ها مشکوک هستند که مقداری از این گاز موجود، قبل از فتوسنتز موجودات به وجود آمده است. اما به گفته ی اِن جی پژوهشگر علم شیمی می توان فکر کرد اکسیژن گیاهان، از دو اتم اکسیژن موجود در برخی از سطوح تشکیل شده است، نه اینکه مولکول های اکسیژن از شکستن مولکول های کربن دی اکسید به وجود بیاید!

زمانی که توسط نور قسمتی از دی اکسید کربن شکسته می شود، مولکول به طور معمول به مونوکسید کربن و یک اتم اکسیژن تجزیه می شود.

یک نظریه پیشنهاد می دهد که دی اکسید کربن به طور بالقوه به مولکول ساده اکسیژن و کربن تبدیل می شود اما هیچ کس نتوانسته همچنین روندی را شناسایی کند. اِن جی و همکارانش یک نوع ابزار ساختند که به کمک آن دی اکسید کربن را تجزیه می کنند. این دستگاه با استفاده از نور ماوراء بنفش در خلاء این تقسیم را انجام می دهد. این وسیله شامل دو لیزر می باشد، یک لیزر برای قطعه قطعه کردن دی اکسید کربن و یک لیزر برای شناسایی قطعات تولیدی.

به گفته ی این پژوهشگران این ماشین در جهان منحصر به فرد است. زمانی که پژوهشگران اولین لیزر را روی کربن دی اکسید نشان دادند، لیزر دوم مولکول O2 و اتم های C را شناسایی کرد و مقدار کمی از کربن دی اکسید ( نزدیک به ۵% ) را نشان می دهد که  تبدیل به O2 شده است! هرچند کوچک، اما برای نشان دادن این که می توان O2 را بدون هیچ فرایند بیولوژیکی از CO2 تولید کرد کافی است.

به گفته پژوهشگران یافته ها نشان می دهند که امکان یک راه دیگر برای ورود O2 به اتمسفر زمین و سیاره های دیگر وجود دارد. این امر پیامد هایی در جست و جوی مفاهیم حیات فرازمینی دارد، نشان می دهد که صرفاً تشخیص وجود O2 در اتمسفر سیاره های دیگر نشانه ای از حضور زندگی در آنها نیست.در آخر، پژوهشگران اشاره کردند که ممکن است امکان استفاده از این روش برای ساخت اکسیژن در فضا یا سایر سیارات امکان پذیر باشد. اما، به گفته ی آنها، ابتدا نیازمند علم بیشتری به منظور بررسی اصول این که چگونه این واکنش رخ می دهد هستیم.

 یکی از دلایلی که این آزمایش تا به حال رخ نداده است، دشواری ایجاد وکیوم ها و خلاءهایی شدید از نور ماوراء بنفش می باشد. یک راه، استفاده از یک شتاب دهنده ذرات می باشد که نام دستگاهی که این فرایند را انجام می دهد، دستگاه سنکروترون می باشد. اما نتیجه ی استفاده از لیزر موجود در آزمایشگاه اِن جی ۱۰,۰۰۰ تا ۱ میلیون بار روشن تر و دقیق تر از نتیجه ی استفاده از دستگاه سنکروترون موجود می باشد.