氧分子

分子结构物质

氧分子，一种分子结构物质，是构成氧气的基本微粒，元素为氧元素。

关于氧分子的问题

空气与氧气有含氧分子吗？

答：有，氧气是由氧分子构成的，而空气中有氧气，固然空气中有氧分子。

怎样区分混合物里是否含有氧分子？

答：如果指判断物质中是否含有氧分子：常见的物质有：氧气、空气及其它含有O2的物质。注意：像H2O2等，只能说有氧原子，或说有氧元素，不能说有氧气分子。若要用分析手段来检测，就要用到光谱分析。

宇宙太空存在氧分子

最近，一个国际科学家团队利用欧洲航天局的“赫歇尔”空间望远镜，在太空的浩淼云烟中捕捉到了氧分子在亚毫米波段的特征谱线。美国航天局就此发表新闻公报说，这是天文学家首次“可以确定地”宣布太空氧分子的存在。

正如地球人一刻也离不开氧气，人类一直在太空中搜寻着水和氧气这两种赖以生存的物质。太空氧分子的发现是否意味着地球之外真的有外星生命存在？氧作为宇宙中的第三大元素，为何它在太空中的身影如此难觅呢？记者就此请教了国内天文学家。

找到氧分子是否意味着有生命？

上海市天文学会名誉理事长赵君亮说：“人类一直在宇宙中寻找氧气和水，如果哪颗行星上有这两样物质，就被认为可能存在生命的前提条件。”不过，另一种意见认为，氧分子未必与生命起源直接相关，因为地球上最原始的生命视氧气为“毒气”，较高等的生命才需要氧气。

然而，氧分子毕竟只是一种无机分子，对“太空氧分子”的确认还不能说明什么问题。

迄今为止，人类已经知道，太空中存在超过140种的不同分子，其中许多是有机的。1969年在星际气体中发现了第一种有机分子——甲醛，之后又发现了乙醇、醋酸以及乙醇醛（最简单的糖分子）。2003年，甘氨酸的发现引起了轰动——尽管那只是最简单的氨基酸，毕竟氨基酸是蛋白质的基本构成，不过这一结果仍有争论。与此相比，氧分子的魅力显然难以匹敌。

氧分子为何总爱“躲猫猫”？

早在18世纪70年代，人类就认识了地球上的氧分子，但在太空中，氧分子总爱玩“躲猫猫”，天文学家们花了230年才最终赢得了“游戏”。这究竟是为什么呢？

宇宙中氢原子最多。按比例计算，宇宙中倘若有100个氢原子，那么氧原子就只有1.28个，但这已在宇宙元素中排名第三了（第二位是氦，约为氢元素的39%）。

赵君亮介绍，即便氧原子数量众多，但能形成分子却受条件限制。在大质量恒星中央，进行着地球上无法想象的核聚变反应——氢原子聚合成氦，氦又聚合成碳、氧……最后变成铁原子。“恒星质量越大，核聚变才能进行得越深入。”他说，只有在大质量恒星中，才可能通过核聚变产生氧原子。“所以，这次天文学家把望远镜对准了距地球150光年的猎户座大星云——那里是著名的年轻大质量恒星的孕育之地。”

氧原子在大质量恒星中产生后，一般以电子、原子核分离的等离子态存在，直到随恒星爆发或恒星风（恒星表面物质以每秒超过500公里的速度被抛向宇宙）离开星体后，才逐步降温成为原子，可能变成水附着于寒冷的星际尘埃上。

根据美国宇航局报道，“赫歇尔”探测到的这些氧原子应当来自星际尘埃。它们被锁在附着在尘埃表面的水冰中，在星光的加热下，水融化并释放出氧原子，氧原子又结合成氧分子。

“这些分子谱线，只能在红外甚至更长波段才能探测到，难度相当高。”赵君亮说，“直到‘赫歇尔’望远镜升空，才让天文学家达成了心愿。”

“赫歇尔”比“奥丁”强在哪里？

2009年升空的“赫歇尔”空间望远镜是此项发现的大功臣。它对波长较长的光线极为敏感，即对在远红外、亚毫米（波长小于1毫米）的光线具有极佳的“视力”。它升空的使命，就是探索宇宙中的低温空间和物体——包裹在寒冷气体与尘埃中的婴儿恒星、在宇宙中寻找水，发现氧气也是其重要任务之一。

一位天文学家告诉记者，在亚毫米波段氧气有三个特征光谱结构，但很容易被大气吸收，因此以前用地面望远镜、高空气球等方式探测，都无法获得确定的理想结果。“赫歇尔”身处太空，避免了大气的影响，而亚毫米波段的观测又是其强项，这次“建功”也就在情理之中了。

2007年，瑞典“奥丁”空间望远镜也声称发现了氧分子，为何无法完全确认？原来，“奥丁”是一架口径1.1米的亚毫米波望远镜，分辨率较低。而“赫歇尔”的口径达到3.5米，分辨率比“奥丁”高出许多，可以精确定位氧分子所处空间，才终于解开了天文学家心头的这个谜团。

外天空发现

科学家在猎户座恒星形成区附近发现氧分子

据美国航空航天局网站报道，《天体物理学杂志》本周发表的一份报告显示，科学家已利用赫歇尔空间天文台的大型天文望远镜和最先进的红外探测器在猎户座恒星形成区域发现氧分子，首次证明了太空中存在氧。

“我们在18世纪70年代认识到了氧气的存在，但是230多年后我们才得以证明简单的氧分子存在于太空中，” 美国航空航天局赫歇尔项目科学家保罗·哥德史密斯说。哥德史密斯同时也是《天体物理学杂志》发布的这份报告的主笔。

哥德史密斯和他的同事们认为，氧原子会凝结在漂浮于太空的细微尘埃颗粒上，并转化为水冰，很难被观察到。但是在宇宙中一些较温暖的地方，水冰就会变成水蒸气，使氧分子得以形成并被观察到。这次在猎户座恒星形成区域的氧分子就是这样被赫歇尔天文望远镜发现的。