近日，中国科学技术大学教授田善喜研究组研究揭示了早期地球上氧气产生的新机制，研究成果发表在2016年1月4日出版的Nature Chemistry上，论文第一作者为课题组的博士生王旭东。在早期大气环境中存在较多的二氧化碳和低能量电子，田善喜研究组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。
他们利用自主研制的负离子速度时间切片成像谱仪，检测到上述两个反应通道，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，田善喜研究组认为，“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。
上述研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部和合肥大科学中心的支持。