Dalian koherenta ljuskälla avslöjar vattenfotolys och dess bidrag till utsläpp av hydroxyldagglöd i jordens och Mars atmosfärer. Kredit:CHANG Yao
Jordens himmel uppvisar en svag luminescens som kallas luftglöd, som orsakas av solstrålning initierade kemiska reaktioner mellan atomer och molekyler som finns i den övre atmosfären.
OH Meinel-bandemission är en viktig bidragande orsak till luftglöden i jordens mesosfär/nedre termosfär och har även observerats från de övre atmosfärerna på Mars och Venus. Vibrationsexiterade OH(X)-radikaler i jordens övre atmosfär har länge tillskrivits produkter från den mycket exoterma reaktionen mellan H-atomer och O 3 .
Utsläppet från OH-radikaler som observerats i jordens nattsken har tillskrivits reaktioner som involverar vibrationsexiterade O3-molekyler. Dock, det utmanas att studera OH-dagglöden.
Nyligen, Prof. Yuan Kaijun och Prof. Yang Xuemings grupp från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid den kinesiska vetenskapsakademin, i samarbete med Prof. Michael N. R. Ashfold från University of Bristol och Prof. John M. C. Plane från University of Leeds, avslöjade produktionen av vibrationellt exciterad OH från vattenfotokemi och dess roll i utsläppen av hydroxyldagglöd i atmosfärerna på jorden och Mars.
Studien publicerades i Journal of Physical Chemistry Letters den 13 oktober.
H2O-fotolys är en viktig källa till OH-radikaler i det interstellära mediet. Forskarna studerade fotodissociationen av H2O runt 112,8 nm genom att använda vakuum ultraviolett Free Electron Laser tillsammans med H-atomen Rydberg-märkningstekniken för flygtid.
Resultaten avslöjade att bildningen av extremt vibrationsexiterad OH(X, höga v) fragment, med inverterad vibrationstillstånds befolkningsfördelning, maximeras vid v=9 och sträcker sig till minst v =15.
Atmosfärskemimodellering förutspådde att dessa OH(X, höga v)-radikaler kan vara detekterbara i OH Meinel-bandets dagsglöd i den övre atmosfären på jorden och kan dominera motsvarande utsläpp från Mars atmosfär.
Ytterligare, OH(A)-emission visade sig vara en indikator på H 2 O fotolys i den övre atmosfären på jorden och, mer viktigt, OH(X, högt v)/OH(A)-emissionsförhållande kan vara en direkt diagnos av exoplanetära atmosfärers oxidationstillstånd.
