22 °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 09.07.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Обмислете детайлно всяка причина която поражда конфликти между вас и околните. Направете промяна, колкото и малка да е тя. Звездите ви закрилят: късмета е с вас затова не пропускайте шансовете си. Не хабете жизнеността и енергията си, като се поддадете на нерви и сприхави изблици. Най-малкото, защото ще се отрази на самочувствието и здравето ви. Ще копнеете за развитие и промяна - ами направете я.
09 юли 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Доколкото ви се отдава да влияете на събитията го правете, мислейки и за другите. Изразходвайте разумно енергията си, за да сте в добра кондиция през целия ден. Известие от чуждестранни партньори ще ви подтикне към активност в посока общ бизнес или други важни дела. Проявете разбиране към изявите на партньора си, не изтъквайте непременно слабите му места.
09 юли 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Вашите способности привличат вниманието на хора, от които зависи понататъшното ви професионално издигане. Тепърва ви очакват големи успехи, затова се пригответе да ги посрещнете подобаващо. Необвързаните Близнаци имат шанса да срещнат подходящ човек.
09 юли 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Сполука очаква онези от вас, които се занимават със собствен бизнес. С присъщия си усет улавяте развитието на събитията и това много ви помага при конкретните ви действия. Отделете време и за вашия любим човек. Правете нещата така, щото да са доволни всички около вас, а не само един. Периода носи повече емоционален заряд.
09 юли 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Работата ви днес ще се увеличи, но ще се справите, само не се преуморявайте. Изразходвате много енергия и често за незначителни неща. Пестете силите си, може да се отрази на здравето ви. Делова среща ще ви накара да потърсите и друг път за професионална реализация. Ще се поздравите с успех.
09 юли 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Откривате нов стимул за себе си и незабавно се заемате за работа. Днес сте особено енергични и имате шанса да свършите доста неща, които отдавна ви тежат. Някои от вас ще срещнат привлекателна личност и може да се впуснат в нова връзка. Може би възлагате прекалено големи надежди на предстоящо събитие. Не бъдете прекалено самокритични.
09 юли 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Предвиждате повече задачи за днес, но не разполагате с всичкото време за тях. С прагматичен подход ще свършите повече работа, а притесненията няма да са ви от полза. Други ще се възползват от съветите ви и ще напреднат в нещо, което можеше да бъде и ваше. Внесете повече красота в живота си, като направите нещо специално за себе си или близките ви.
09 юли 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Реализацията на конкретна задача ще ви струва днес повече сили, но ще се справите. Решени сте да обновите офиса, дома или вилата и ще вложите дос?%
09 юли 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Не е изключено днес да получите примамливо предложение, което силно ще ви заинтригува. Помислете внимателно и не действайте докато не сте напълно сигурни в решението си. Имате предостатъчно време. Много важно е да направите необходимите предварителни проучвания. Вашият любим човек ви подготвя приятна изненада.
09 юли 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Гъвкавото ви поведение ще ви помогне да наложите идеите си. Ще следвате целите си с цената на всичко, решени сте да постигнете максималното. Помислете какво кому дължите и го направете, за да отворите пътя си към успеха. Необвързаните ще изживеят нови вълнения, които ще ускорят решението им за трайна връзка.
09 юли 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Вярвайте повече в себе си. Не унивайте, ако временни неудачи пречат на работата ви. Снабдете се с търпение и скоро ще имате онова, което желаете. Това се отнася до всички сфери на живота ви - професионална, лична, емоционална, духовна. Трудът ви ще бъде възнаграден.
09 юли 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Мечтите ви са на път да се случат. Финансови приходи и любовни вълнения ще ви накарат да полетите.Проблеми, касаещи бъдещите ви планове, са на път да се решат. Уверени в себе си ще направите деня си по-хубав. С енергията си ще обгърнете и други, трасирайки пътя на доброто.
09 юли 2020
Последни новини