De atmosfeer van onze
aarde bevatte niet altijd de zuurstof (O2) die essentieel is voor alle leven.
In het begin was er een mengsel van kooldioxide en andere gassen, ongeveer
zoals de atmosfeer van Mars of Venus nu zijn samengesteld.
De enige bewezen
oorzaak van het ontstaan van zuurstof is de ontwikkeling van plantaardig leven,
dat tijdens het fotosynthese proces kooldioxide opneemt en zuurstof afgeeft. Dit
gebeurde in een periode die wel de Grote Zuurstofcatastrofe wordt genoemd.
Nieuwe studies lijken echter te suggereren dat er vermoedelijk toch een andere
manier bestaat om uit kooldioxide zuurstof te isoleren, namelijk met ultraviolette
straling. Er wordt zelfs gedacht dat dit proces geheel of gedeeltelijk
verantwoordelijk is voor het ontstaan van de eerste zuurstof in onze atmosfeer.
Eerder werd gedacht
dat Kooldioxide moleculen onder invloed van straling van willekeurig welke
golflengte altijd uiteen zouden vallen in CO en O, omdat dit de makkelijkste
splitsing is die het minste energie vergt. Er bestonden al wel theorieën dat een
CO2 molecuul zou kunnen splitsen in een C-atoom en een O2 molecuul, maar niemand
had nog ooit het bestaan van dit proces kunnen aantonen.
Wetenschappers hebben
nu aangetoond dat onder invloed van hoogenergetische UV-stralen een CO2
molecuul langs verschillende wegen uiteen kan vallen. Cheuk-Yiu Ng, professor
in de fysische chemie aan de UC Davis en medeauteur van deze wetenschappelijke
studie, geeft aan dat “Deze wegen zijn sterk afhankelijk van de hoeveelheid
toegevoegde energie, maar bij het door ons ingevoerde energieniveau viel 5% van
de geëxalteerde CO2 moleculen uiteindelijk uiteen in C en O2.” De energie
benodigd voor deze 5% is vele malen meer dan de energie die nodig is om CO2
volledig te laten splitsen in CO en O.
Cheuk-Yiu Ng en zijn
collega’s bouwden een uniek instrument om de kooldioxide te splitsen, met gebruikmaking
van UV-straling in een vacuüm. Het apparaat bestaat uit twee lasers, de ene om
de moleculen te splitsen en de andere om de geproduceerde fragmenten te
determineren. Daarmee hebben ze dus kunnen aantonen dat een gedeelte van de in
de atmosfeer aanwezige kooldioxidemoleculen onder invloed van een specifieke
ultraviolette straling uiteenvalt, waardoor zuurstof gevormd wordt. “Hoewel het
percentage gering is, toont het toch aan dat het mogelijk is zuurstof te
produceren langs niet-biologische weg”, zegt Cheuk-Yiu Ng.
Deze bevindingen
veranderen niet alleen de visie van wetenschappers omtrent de theorieën hoe
zuurstof in onze dampkring kwam en hoe dit de evolutie van het leven op aarde
beïnvloedde, maar kan ook een grote impact hebben op toekomstige
wetenschappelijke onderzoeken. Bij het zoeken naar leven op andere planeten kan
er niet meer van worden uitgegaan dat de aanwezigheid van zuurstof automatisch
betekent dat er leven moet zijn, om maar een voorbeeld te noemen. Daarnaast
wijzen de researchers van dit experiment erop dat de techniek mogelijkheden
biedt om in de toekomst zuurstof in de ruimte te produceren of op andere
planeten, om zo ruimteonderzoek te vergemakkelijken, of zelfs koloniën op
andere planeten te vestigen. En hier op aarde zou zuivere zuurstof voor medicinale
en vele andere doeleinden niet meer geëxtraheerd hoeven te worden uit lucht,
maar eenvoudig gewonnen kunnen worden uit kooldioxide.
No comments:
Post a Comment