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為什麼大氣層中的氧氣不會被太陽光分解?

大氣層中的氧氣(O2)是地球上生物體生存所必需的氣體之一,而太陽光中的紫外線具有高能量,能夠引起分子的光解反應。然而,為什麼大氣層中的氧氣不會被太陽光分解呢?

首先,大氣層主要由氮氣(N2)和氧氣(O2)組成。而氮氣分子比氧氣分子更加穩定,它們在太陽光照射下並不容易發生光解反應。這是因為氮氣分子中的兩個氮原子之間的三重鍵非常強大,需要更高能量才能打破。相比之下,氧氣分子中的兩個氧原子之間的雙鍵較為脆弱,所以能夠被較低能量的紫外線光解。

然而,大氣層中存在一個重要的保護層,即臭氧層(O3層)。臭氧分子由三個氧原子組成,比氧氣分子更容易被太陽光分解。當紫外線照射到臭氧層時,其中的臭氧分子會被分解成氧氣和單個氧原子。這些單個氧原子會與其他氧分子結合,重新形成臭氧分子,從而迴圈反應,保護大氣層中的氧氣免受太陽光的分解。

此外,地球的磁場也是保護大氣層中氧氣不被太陽光分解的重要因素。地球的磁場會將來自太陽的帶電粒子(太陽風)引導到地球的極區,阻止它們直接進入大氣層。這種磁場遮蔽的作用減少了太陽光對大氣層中氧氣分子的直接影響,使其能夠保持相對穩定。

綜上所述,大氣層中的氧氣能夠保持相對穩定,不被太陽光分解,主要得益於臭氧層的保護和地球的磁場遮蔽作用。這種保護機制使得地球上的生物能夠依賴大氣層中豐富的氧氣進行呼吸和生存。
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