加利福尼亞大學聖地亞哥分校（UCSD）的化學家們日前揭示了大氣層中微小粒子的新化學反應，使得科學家能從遠古岩石中窺見幾億年前地球和火星大氣圈的面貌。這個發生在大氣氣溶膠分子錶面的化學反應，不僅讓我們能了解地球和火星碳酸鹽的成因，還能讓我們更好的理解氣候改變，因為我們的星球正變的越來越熱和越來越臟。文章發表在了《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）網絡版上。

火星和地球上普遍的沙塵暴促進了加大科學家們新發現的化學反應的發生。

　　他們的研究提供了對一塊火星隕石中不尋常的碳酸鹽包裹體的化學解釋，而此前這塊隕石一直被某些科學家認為是火星生命的證據。

　　博士後研究員R.Shaheen發現隕石碳酸鹽中的17O同位素比地球上各處（煙塵顆粒、氣溶膠分子和泥土）收集來的樣品要高。

　　火星隕石（比如ALH84001）碳酸鹽中幾乎都具有相似的碳酸鹽中17O偏高的異常，長久以來科學家一直都把這一異常歸咎於火星薄薄大氣層中臭氧和二氧化碳的光化學過程。但Shaheen在發現地球大氣氣溶膠分子中形成的碳酸鹽中也出現類似的異常後，猜測這可能是兩個星球都非常普遍的另外一個化學過程的結果。

　　Shaheen一直在思考，臭氧分子如何與來自灰塵、海浪等其它來源的含氧礦物氣溶膠分子發生作用，然後形成具有17O異常的過氧化氫和碳酸鹽。她分析了大量資料，發現大氣氣溶膠分子最外面那薄薄的一層正是化學反應發生的地方。大氣中臭氧和水以及二氧化碳的混合驅動了一個完全不同的化學反應，一個全新的模式。

　　此前對大氣反應的研究普遍認為大量氣體的混合驅動地球大氣的化學反應。加利福尼亞大學聖地亞哥分校的科學家們認為他們的發現使得人們不得不再度審視上述觀點的正誤，尤其是地球大氣正日益變暖和變臟的今天，無疑為氣溶膠分子上的化學反應提供了更多機會。

　　Thiemens補充説：“在氣溶膠分子顆粒上進行的化學反應無疑會比其它大氣過程裏進行的快速而且容易的多。”

　　Shaheen分析了火星隕石ALH84001里的碳酸鹽，發現它們形成于遠古火星大氣的氣溶膠分子上。美國宇航局最近檢測了與火星大氣微粒伴生的碳酸鹽，認為可能與Shaheen已經發現的化學反應是同一種機制。"

　　新發現除了促進我們對地球和火星當前以及未來大氣過程的理解，同時也提供了在地球大氣中找研究線索的新思路，尤其是它的氧含量。現在科學家們已經可以從幾百萬年前遠古岩石中發現的碳酸鹽中獲知遠古“雪球地球”時期的大氣情況。

　　利用這種新反應來追蹤並恢復古代大氣也是發現此化學反應最有價值的一個方面。Thiemens強調説：“我們找到一種新的測量地球大氣的方法，前所未有。6500年前白堊紀-第三紀當恐龍和其它許多生命紛紛絕滅時究竟發生了什麼?誰最先死亡？在恐龍之前食物鏈是否已經消失？2.5億年前二疊-三疊紀之交又發生了什麼，為什麼這會是地球上最大規模的絕滅事件，差不多85%的生命消失其原因到底是什麼？所有這一切都沒有記錄。然而如果你發現氧含量的記錄，你或許就能找到問題的答案。”dz