24 °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 19.09.2019

Хороскоп за Овен

Овен
Справяйки се с текущ проблем, не решавате нещата си веднъж за винаги. Нужно е време и го съзнавате, за това ще запазите спокойствие и ще продължите работата си. Ще откриете чувствата си към някого, с когото ви свързват общи интереси и с това ще ускорите развитието на връзката си.
19.09.2019

Хороскоп за Телец

Телец
Денят ви ще е ползотворен и приятен. Наистина се преуморявате с работа, но пък си заслужава. Ще бъдете оценени и скоро ще имате предложения за промяна на работното място. Финансовите приходи ще са добри, а и се радвате на доверието на хората към вас. Изненадайте близките си с нещо интересно.
19.09.2019

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Имате твърде много работа и малко време, за да се занимавате с въпросите, несвързани с работата ви. Подхождате недостатъчно сериозно към определени въпроси, което впоследствие може да се окаже пречка за вас. Вслушвайте се повече в съветите на хората, с които работите, особено на по-опитните от тях. Срещате се с интересни хора, които ще обогатят познанията ви.
19.09.2019

Хороскоп за Рак

Рак
На юристите и работещите в правната сфера им предстоят успешни изяви. С действията си ще помогнете на някого да възвърне вярата си в себе си, както и да подобри социалното си положение. Ще ви вълнуват преживяванията с някой, с когото имате връзка. Бъдете честни в отношенията си, в противен случай очаквайте сътресения.
19.09.2019

Хороскоп за Лъв

Лъв
Някои от вас днес ще се откажат от свое намерение, въпреки че рискуват с това да заслужат много учудени погледи от околните. Просто сами осъзнавате възможностите си за момента и е похвално че не позволявате на ентусиазма се да измести реализма. Опитайте се да отделите повече време за любимия човек, дори да ви се наложи да пренебрегнете професионален ангажименти.
19.09.2019

Хороскоп за Дева

Дева
Успехи очакват онези от вас, които се занимават с търговски дела. Реализирате печалби, които отдавна очаквате. Спокойно можете да помислите за инвестиции в близко бъдеще. Сътрудниците ви ще останат доволни от вас, вие също има от какво да бъдете доволни в общата ви работа. Изисквате прекалено много от човека до себе си и това може да го обърка.
19.09.2019

Хороскоп за Везни

Везни
Изберете най-важното и върху него съсредоточете енергията, за да постигнете максимума в работата си днес. Почти са изключени ситуации, с които не бихте могли да се справите. Очакват ви приятни срещи с близки хора и запознанства с нови приятели. За много от вас - финансови придобивки.
19.09.2019

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Упоритостта в работата ви ще дава своите резултати. Ще се радвате на заслужено признание и материални придобивки. Няма да ви липсва настроението, независимо от поведението на околните. Бъдете толерантни към човек от обкръжението ви, който има свои проблеми и не присъства край вас.
19.09.2019

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Не си създавайте излишни неприятности, като се задълбочавате в проблем, не заслужаващ толкова внимание. Ако работите в екип ще увеличите ефективността на работата си и ще останете всички доволни. Ще се радвате на приятна изненада от страна на близък човек, с когото не сте се срещали от дълго време.
19.09.2019

Хороскоп за Козирог

Козирог
Действайте разумно и обмислено, не бъдете прибързани и импулсивни. Задачите на работното място изискват добра организация и дисциплина. Ще получите помощ от малко познати за вас хора и това ще укрепи вярата ви в доброто.
19.09.2019

Хороскоп за Водолей

Водолей
Очаква ви спокоен ден и разтоварване от напрегнатата ви работа в последно време. Имате с какво да се похвалите и в личната сфера. Възможно е да продължите да си сътрудничите с хората, с които сте работили досега, от което само можете да спечелите. Вечерта ви очаква особено приятна среща.
19.09.2019

Хороскоп за Риби

Риби
Ентусиазирани и с настроение ще работите за собствения си просперитет. Предприемчивият ви дух няма да срещне прегради, те сами ще отстъпят пред него. Ще впечатлявате и ще привличате много хора за делото си. Ако ви остане време не пропускайте занимания със спорт и разходки.
19.09.2019
Последни новини