Sunday, November 1, 2015

Planten zijn misschien niet langer de enige zuurstofproducent



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