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 21.11.2019

Хороскоп за Овен

Овен
Днес ще подготвяте почвата за бъдещите си делови начинания. Способността ви обмислено и разумно да пристъпвате към всяко начинание ще ви бъде от полза. Акцентирайте върху възможностите си за развитие. Някои от вас ще попаднат в нова(стара) обстановка, която ще ги посрещне приветливо и радушно.
21 ное 2019

Хороскоп за Телец

Телец
Ще погледнете от друг ъгъл на съществуващ проблем и ще ви се отдаде бързо да намерите решението му. Възползвайте се от общуването с хора, чиито възможности са безспорни в професионалната или друга интересуваща ви сфера. Бъдете внимателни и отзивчиви, за да срещнете съпричастност в делата си.
21 ное 2019

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
На всеки, който ви пречи в работата му покажете, че предпочитате сами да я свършите, отколкото да слушате празни приказки. Това е начин да постигнете целите си днес. На път сте да спечелите битката, не се отказвайте. Ще получите покана за нечие тържество и то ще ви улесни в общуването.
21 ное 2019

Хороскоп за Рак

Рак
Владейте емоциите си и не се поддавайте на чужди внушения. Вие най-добре знаете какво трябва да направите, за да доближите успеха до себе си. Заради финансови нужди някои от вас ще потърсят допълнителна работа, подпомагайки бюджета на семейството си. Толерантността и търпението ви в общуването ще убеди опонентите в правотата ви.
21 ное 2019

Хороскоп за Лъв

Лъв
Постепенно финансовите ви проблеми ще се разрешат по неочакван дори от вас начин. Това ще ви даде възможност да помислите за разширяване на дейността си. Не изпреварвайте събитията и помнете, че за всяко нещо си има време.
21 ное 2019

Хороскоп за Дева

Дева
За мнозина от вас денят ще е приятен и няма да липсват изненади. Ще получите добра оценка за работата си, което ще се отрази положително на професионалното ви развитие. Вярвайте в себе си и дайте изява на скритите си таланти. Някой проявява не скрит интерес към вас и търси взаимност, споделете я.
21 ное 2019

Хороскоп за Везни

Везни
С яркото си присъствие на професионалната сцена ще привлечете вниманието на повече хора, от което делата ви няма да пострадат. Напротив, ще получите повече възможности за изяви. Въпреки умората и отегчението ще имате финансови компенсации, които ще върнат усмивката и благоразположението ви.
21 ное 2019

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Ще останете поласкани от нечие внимание. Търпението и старанието ви да се справите с всяка ситуация, в която попадате ще ви помогне да не оставяте нерешен проблем. Възможно е да възникнат недоразумения, но скоро ще се изяснят причините и ще отпаднат притесненията ви.
21 ное 2019

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Настроението ви днес е чудесно и доста успешно забавлявате хората около себе си. Важен ангажимент може да промени плановете ви за деня, но не допускайте това да развали настроението ви. В състояние сте да се справите с всичко, което сте намислили стига да не разпилявате енергията си за маловажни неща. Приятел ще успее да ви заинтригува.
21 ное 2019

Хороскоп за Козирог

Козирог
Предстои ни спокоен ден, по време на който ще можете нормално да вършите работата си, без да ви притеснява каквото и да било. Способни сте да поемате голяма отговорност, което ще бъде прието с въздишка от колегите ви. Усилията ви ще бъдат оценени по достойнство, а това допълнително ви стимулира да покажете най-доброто от себе си.
21 ное 2019

Хороскоп за Водолей

Водолей
Ще получите добра оценка и награда за упоритостта, с която работите по отстраняването на професионален проблем. Умората ще съпътства придобивките, но няма да съжалявате. В романтично настроение ще потърсите компанията на човек, с когото ви е приятно и ще се насладите на компанията си.
21 ное 2019

Хороскоп за Риби

Риби
Днес ще сте творчески настроени, независимо от това с което се занимавате. Имате доста печеливши идеи, които е необходимо да осмислите обстойно. Контактите ви са ползотворни и ви обещават очаквани възможности. Замете се за работа, предстои ви да свършите много неща. Нямате никакво време за отлагане.
21 ное 2019
Последни новини