4 °C

Как древнaтa океанскa магмa е повишилa нивата на кислород на Земята

Ново изследване показва, че древните магмани океани са били важен фактор за увеличаването на кислорода във въздуха, който е така важен за появата на живота на Земята.

Малко след формирането на планетата преди около 4,5 милиарда години, мантията е станала по някакъв начин много по-богата на кислород, отколкото първоначално. Тези скали започват да изпускат молекули като въглероден диоксид и вода в атмосферата, бедна по това време на кислород - което помага да се прескочат стартовите условия, подходящи за живот, около 2 милиарда години преди Голямата кислородна катастрофа, когато количеството на молекулния кислород в атмосферата бележи скок.

Причината за този химичен преход в мантията е загадка. Сега новите лабораторни експерименти предполагат, че химичните реакции, включващи желязо в ранните земни магмeни океани, преобръщат химичния баланс на мантията към по-богати на кислород съединения, съобщава New Scientist.

"Това е нещо повече от любопитство ... Това е изключително важно, защото поставя основата за цялата следваща еволюция на Земята", коментира Джонатан Тъкър (Jonathan Tucker), геохимик от Института за наука в Карнеги, Вашингтон, окръг Колумбия, който не участва в това изследване. "Кислородното състояние на Земята и планетите като цяло е много, много важен фактор, контролиращ обитаемостта".

В своята ранна история Земята е удряна непрестанно от протопланети, които са създадали океани от разтопени скали, останали течни стотици километри дълбоко в мантията. Учените подозират, че интензивното налягане в тези магмени океани принуждава съдържащите кислород съединения на двувалентнo желязо (железен оксид, FeO, +2 степен на окисление) да се разделят на два различни вида: единият е по-богатото на кислород тривалентно желязо (Fe2O3 с желязо с +3 степен на окисление) и безкислородно метално желязо. Тежкото метално желязо потъва към ядрото на Земята, оставяйки в мантията да доминира по-богатият на кислород двужелезен триоксид.

За да проверят тази идея, геохимиците от Университета в Байройт, Германия, провеждат лабораторни експерименти, които симулират условията на около 600 километра дълбочина в магмения океан. Изследователите нагряват материала, наподобяващ земната мантия по това време, до хиляди градуси по Целзий и  разтопените проби подлагат на налягане до повече от 20 гигапаскала.

„Това е еквивалентно да поставите цялата маса на Айфеловата кула върху обект с големина на топка за голф“, пояснява Катрин Армстронг (Katherine Armstrong), водещ автор на проучването.

Армстронг и нейните колеги измерват количествата на дву- и тривалентното желязо в пробите преди и след излагане на тези екстремни условия. Без значение колко двувалентно желязо е имало първоначално в скалата, при най-високо налягане 96 процента от желязото в крайния продукт е богатото на кислород тривалентно желязо.

Тази констатация показва, че дълбоко в магмения океан тривалентното желязо е по-стабилно, обяснява Армстронг. Почти цялото двувалентно желязо на тези дълбочини би могло да се разложи в тривалентно желязо, отделяйки метално желязо, което потъва до ядрото.

Тези резултати са доста убедителни доказателства, че химическото разпадане на двувалентното желязо в магмените океани би могло да помогне за увеличаване на относителното изобилие на кислород в ранната земна мантия, коментира Тъкър. Но все още не е ясно дали този химичен процес е единственият, който допринася за повишаване на кислорода в ранната земна атмосфера, добавя той.

Справка:

K. Armstrong et al. Deep magma ocean formation set the oxidation state of Earth’s mantle. Science. Vol. 365, August 30, 2019, p. 903. doi:10.1126/science.aax8376.

Източник: nauka.offnews

Коментари в сайта

Хороскоп за 18.02.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Ще вложите повече старание в работата си, взаимоотношенията ще ви подтикнат към размисъл и за други предстоящи събития. Здравословни неразположения и хронични страдания са измежду препятствията пред вас днес, но ще имате сили да ги преодолеете. Финансови сделки и удовлетворяващи ви споразумения.
18 фев 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Професионални срещи или други делови начинания ще заемат голяма част от времето ви днес. С участието си в съвместен проект с колеги ще дадете простор на творческата си мисъл и активни действия. Други ще се включат в подготовка на мероприятие от обществен характер.
18 фев 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Чудесно е, че сте ентусиазирани, но не действайте импулсивно, особено когато става дума за средства. Очакваните парични приходи няма да закъснеят и тревогите ви са неоснователни. Добра идея е да заделяте малко за непредвидени случаи. Въпреки, че съдбата е благосклонна към вас и няма да ви липсват в очертаващите се месеци.
18 фев 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Активността ви днес ще се прояви в различни изяви. Служебни ангажименти, в къщи, сред партньори или на път, ще се справите с всичко, което стои пред вас, като цел, намирайки оригиналните решения за изпълнение на задачите си. Семейството ще ви подкрепи и заедно ще се вълнувате от успехите си.
18 фев 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Ще вземете решения, които ще се окажат важни за бъдещите ви действия. Развитията са на етап, който ще продължи, в зависимост от това, на кое ще дадете предпочитание. Като разумни хора, преди да пристъпите към конкретни действия, ще си дадете сметка за плюсовете и минусите, за да избегнете загубите.
18 фев 2020

Хороскоп за Дева

Дева
В никакъв случай не се поддавайте на провокации днес, не позволявайте чужди недобри намерения да ви отклонят от поетата посока. Отнасяте се към близките си с разбиране и готовност да им помогнете, ако имат нужда, и те ви отвръщат със същото.
18 фев 2020

Хороскоп за Везни

Везни
С повече ще се зарадвате, ако намерите най-прекия път към сърцето на човек, който не ви е безразличен. Може да бъде и колега. Работете в екип и дайте воля на желанието си всички да бъдат добре. Важно е, защото ще повишите тонуса и ще подобрите атмосферата, като я направите ведра и градивна.
18 фев 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Вашата роля днес се състои в това да създавате баланс там, където е необходимо. Независимо дали става дума за емоции или професионални стремежи, вие сте тези които са в състояние да неутрализират излишните енергии. Възможно е вечерта да сте твърде уморени за забавления, затова прекарайте времето си сред спокойна обстановка далеч от шумни места.
18 фев 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Днес не действайте прибързано, особено ако се касае за делови решения. Наложителни са промени в плановете ви, тъй като се нагърбвате с изпълнението на прекалено много неща. Не се колебайте да посветите вечерта си на приятни занимания, които ще ви отморят. Роднините ще се отзоват на вашите нужди и с готовност ще ви подкрепят.
18 фев 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Заложете на индивидуалните начинания днес и можете да разчитате на впечатляващи успехи. Работата в екип не би ви спорила и би ограничила сериозно възможността ви за бързи и находчиви действия. Нервите ви ще бъдат подложени на изпитание от ваш близък и като че ли най-доброто решение е да не взимате присърце проблемите му и да го оставите сам да поеме отговорност.
18 фев 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Днес попадате на възможност, която наистина не е за изпускане. Опитвате се да привлечете някого на своя страна, но това няма да се окаже нужно – той сам ще ви потърси съвсем скоро. Близък приятел ще има нужда от съвета ви относно нещо, което ви е добре познато. Опитайте се да му бъдете максимално полезни. Подобрявате отношенията си с любимия човек.
18 фев 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Забелязвате много неща, които сте пренебрегвали до този момент. Постарайте се да се споразумеете с човек от обкръжението си за нещо, което касае и двама ви. Ще успеете само, ако подходите търпеливо и имате достатъчно желание за компромис. Бъдете внимателни с интимния си партньор. Директността ви може да го нарани.
18 фев 2020
Последни новини