14 °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 14.11.2019

Хороскоп за Овен

Овен
От вас зависи денят ви да е спокоен, ползотворен и приятен. Имате сили да приключите в срок със задачите си, оставяйки си време и за себе си. Добрите ви намерения ще ви отведат на интересни места и срещнат с подходящите хора. Починете си. Самотата не е добър партньор на никому.
14 ное 2019

Хороскоп за Телец

Телец
Избирате доста перспективна насока за действие. Успявате да си създадете ангажименти, които поглъщат цялото ви внимание. Работата ви е интересна и напълно ви удовлетворява. Не бързайте да отговаряте на направено ви предложение. Изчакайте известно време, ситуацията съвсем скоро много ще се промени. Готови сте да помогнете на ваш близък, но самият той като че ли не иска да излезе от затрудненото положение.
14 ное 2019

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Денят е подходящ за активни действие във всички посоки. Много от вас ще се заемат с решаването на административни въпроси, имащи отношение към авторитетни институции. Сами ще се уверите в повишаващите ви се творчески и професионални възможности, възползвайте се от момента.
14 ное 2019

Хороскоп за Рак

Рак
С ясни цели и овладени емоции ще продължите да работите, спазвайки срокове, обещания и лични интереси. В такъв дух новите ви идеи, споделени с подходящите хора, ще намерят по-бързата си реализация. Добрите взаимоотношения ви дават кураж и сила, които се отразяват благоприятно на самочувствието, плановете и настроението ви.
14 ное 2019

Хороскоп за Лъв

Лъв
Грижата за някого ще ви натовари допълнително, но няма да съжалявате. Помощта ви ще бъде оценена, но най-важното е, че чрез подкрепата ви ще се изправи и продължи. Има друго, което ви притеснява. Не всичко е такова, каквото би ви се искало в интимните отношения и голяма тежест ще свалите от гърба си, ако част по-скоро изясните положението.
14 ное 2019

Хороскоп за Дева

Дева
Денят ще ви донесе много поводи за радост в личен и делови план. Прибързаните решения днес едва ли ще са най-удачното средство за действие. Нужна ви е по-дълготрайна стратегия, съгласувана с екипа ви.
14 ное 2019

Хороскоп за Везни

Везни
В старанието си да свършите всичките си планирани задачи, ще подминете други, считайки ги за маловажни, но може да сгрешите. Обърнете внимание на здравето си и не пропускайте да посетите лекаря си, ако се чувствате отпаднали и без тонус. Ще получите добър съвет от приятел, както и насока към печеливша дейност.
14 ное 2019

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Животът ви е научил да се справяте с новостите без да жалите себе си, и без особени затруднения. Ще имате на своя страна добър помощник, макар, че все още не го припознавате в тази му роля. Ще вземете решение по проблем, който не търпи отлагане. Децата ще ви зарадват с добрите си постижения.
14 ное 2019

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Съсредоточете се върху краткосрочните си планове, като дадете предимство на професионалните си и бизнес-изяви. Днес ще можете да осъществите отлагано мероприятие и да постигнете съгласие по общ въпрос с роднини или партньори. Други ще получат интересна оферта, която ще ги занимава през следващите дни.
14 ное 2019

Хороскоп за Козирог

Козирог
Възможността да ви оценят справедливо и според заслугите ви е реална. В тази връзка покажете добрите си страни и не се главозамайвайте, ако отзивите надминат очакванията ви, продължете с упорството си над трудните въпроси и дайте своя принос за решението им.
14 ное 2019

Хороскоп за Водолей

Водолей
Работата ви налага да смирите егото си, ако обстоятелствата ви срещнат и с други, като вас властни и можещи хора. Ще се радвате на нещата, които обичате и ще се заредите с положителна енергия за дните напред, стига да отворите сетивата си и погледнете на живота си от към добрата му страна.
14 ное 2019

Хороскоп за Риби

Риби
Придобивате повече опит в нова за вас област. Това ви дава увереността да се заемете с въпроси, които сте избягвали досега. Бъдете сигурни, че късметът е на ваша страна. Очаква ви интересно запознанство, което може да прерасне в нещо сериозно. Инициативата е изцяло във вас. Вие избирате как да се развие всичко.
14 ное 2019
Последни новини