|
Найден скрытый резервуар кислорода глубоко внутри Земли
|
Геологи перевернули представление о «дыхании» планеты. Оказывается, расплавленная порода под нашими ногами может скрывать запасы кислорода, которые не вписываются в старые учебники. Это открытие может объяснить, откуда взялась живительная атмосфера Земли.
Международная группа исследователей под руководством доктора Яньхао Линя и доктора Хо-Кванга Мао из Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления (Китае) выяснила: магма способна накапливать значительно больше кислорода, чем предполагалось ранее. Результаты работы опубликованы в National Science Review.
Ученые провели серию экспериментов, воссоздав условия земных недр. Синтетический базальт срединно-океанических хребтов нагревали до 1200–1800 °C и подвергали давлению до 7 гигапаскалей. Это примерно в 69 тысяч раз выше атмосферного давления на поверхности. Для создания богатой кислородом среды в образцы добавляли оксид платины.
Оказалось, что при нормальном давлении в стекле, полученном после охлаждения расплава, избыточного кислорода почти нет. Но при 7 гигапаскалях его доля превысила 5% от массы образца. Рамановская спектроскопия подтвердила: кислород встроился в структуру материала, а не остался в виде пузырьков. Компьютерное моделирование на основе глубоких нейронных сетей показало, что с ростом давления способность магмы удерживать избыток кислорода увеличивается.
Исследователи предполагают, что древние вулканические извержения могли переносить этот газ из недр к поверхности. Примерно 2,5–2,0 млрд лет назад уровень кислорода в атмосфере вырос, что совпало с формированием крупных магматических провинций. По расчетам, если бы магма того периода выделила избыток кислорода в размере всего 0,27% от веса, этого теоретически хватило бы, чтобы сравняться с текущим объемом кислорода в атмосфере. Это не доказывает вулканическое происхождение воздуха, но показывает масштаб возможного влияния.
Открытие может изменить модели эволюции магматических океанов и вулканической дегазации, а также помочь в изучении условий для жизни на других каменистых планетах.
