Undersøgelse afslører vandfotolyse og dets bidrag til hydroxyldagglødemissioner i atmosfæren på Jorden og Mars

Jordens himmel viser en svag luminescens kendt som airglow, som er forårsaget af solstråling indledte kemiske reaktioner mellem atomer og molekyler til stede i den øvre atmosfære.

OH Meinel -båndemission er en vigtig bidragyder til luftgløden i Jordens mesosfære/nedre termosfære og er også blevet observeret fra de øverste atmosfærer på Mars og Venus. Vibrationelt ophidsede OH (X) radikaler i Jordens øvre atmosfære er længe blevet tilskrevet produkter af den stærkt eksotermiske reaktion af H -atomer med O ₃ .

Emissionen fra OH -radikaler observeret i Jordens natglød er blevet tilskrevet reaktioner, der involverer vibrationsopspændte O3 -molekyler. Imidlertid, det udfordres til at studere OH dayglow.

For nylig, Prof. Yuan Kaijun og prof. Yang Xuemings gruppe fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) fra det kinesiske videnskabsakademi, i samarbejde med prof. Michael N. R. Ashfold fra University of Bristol og professor John M. C. Plane fra University of Leeds, afslørede produktionen af ​​den vibrationsopspændte OH fra vandfotokemi og dens rolle i hydroxyl -dagglødemissionerne i atmosfærerne på Jorden og Mars.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Journal of Physical Chemistry Letters den 13. oktober.

H2O -fotolyse er en vigtig kilde til OH -radikaler i det interstellare medium. Forskerne studerede fotodissociationen af ​​H2O omkring 112,8 nm ved hjælp af vakuum ultraviolet fri elektronlaser sammen med H-atom Rydberg-tagging time-of-flight teknik.

Resultaterne afslørede, at dannelsen af ​​ekstremt vibrationelt ophidset OH (X, høje v) fragmenter, med omvendt vibrationsstatsbefolkningsfordeling, maksimerer ved v =9 og strækker sig til mindst v =15.

Atmosfærisk kemimodellering forudsagde, at disse OH (X, høje v) radikaler kan være påviselige i OH Meinel -båndets dagslys i Jordens øvre atmosfære og kan dominere den tilsvarende emission fra Mars -atmosfæren.

Yderligere, OH (A) -emission viste sig at være en indikator for H ₂ O fotolyse i Jordens øvre atmosfære og, vigtigere, OH (X, højt v)/OH (A) emissionsforhold kan være en direkte diagnose af oxidationstilstanden for eksoplanetære atmosfærer.