在无生命迹象的地球早期，存在少量氧气（即稳定的基态氧分子），显然这些氧气不可能是通过现在所熟知的光合作用而来。最近，中国科大合肥微尺度物质科学国家实验室的田善喜教授研究组揭示了早期地球上氧气产生的全新机制。

　　在早期大气环境中存在较多的二氧化碳和低能量电子，研究者提出这些二氧化碳分子可以捕获低能电子，而后可能发生两种解离反应，即产生碳原子负离子和自由氧原子或者氧分子。研究者利用自主研制的负离子速度时间切片成像谱仪，检测到了上述两个反应通道，并进一步阐述了各通道所占比例随电子贴附能量变化的原因，以及作为产物的自由氧原子和氧分子在早期大气化学反应中的作用。

　　“低能电子贴附或捕获”过程对星际化学成分的演化至关重要。由于在许多星球（如地球、火星、土星、木星六等）的上空存在大量二氧化碳气体和能量在20电子伏特左右的自由电子，研究者认为 “电子贴附解离”对原始氧气起源的贡献可能较以前公认的“三体复合反应”和新近发现的“光解反应”过程更为重要。这一发现大大深化和拓展了人们对“星际介质化学反应”的认识。
　　此研究论文发表于Nature Chemistry （http://dx.doi.org/10.1038/nchem.2427），其作者分别为王旭东（在读博士研究生）、高小飞（在读硕士研究生）、宣传进（2015年硕士毕业）和田善喜（通讯作者）。该研究工作得到了国家自然基金委、科技部和合肥大科学中心的支持。