33 °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 14.08.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Договорените срещи ще ви създадат повече вълнения, предвид предложения за сътрудничество и други участия. Не всички от тях носят перспективите, които желаете, за това проучете възможностите, преди да дадете отговора си. Съдбата сама ще ви предложи вариант, и ще си признаете, че по-добър не би могло и да бъде.
14 авг 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Ще приемете делово предложение, в което виждате добра перспектива за себе си. Благоприятно развитие на събитията ще ви тласне в нова посока на мислене, позволяваща ви пълноценно разкриване на потенциала и лична удовлетвореност. С някого ще постигнете съгласие по спорен въпрос.
14 авг 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Денят ви ще е натоварен и изпълнен с ангажименти. Няма да ви липсва шанс и свидетелства за него ще станат финансови и лични успехи. Намерете време и за семейството си, а също и да си починете от ежедневните грижи. Някои от вас ще усетят силно привличане към една личност и може би начало на силна връзка.
14 авг 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Възможно е днес неочаквано развитие на ваш професионален въпрос да промени всичките ви планове за този ден. Не се учудвайте ако наистина ви се наложи да поемете по различен път от този, който сте планирали досега. Срещате трудности, които изискват навременната ви намеса, затова не се колебайте да действате твърдо. Очакват ви скорошни приходи.
14 авг 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Търпеливо дочакахте решението на свой проблем - пред вас ще се открият добри възможности за развитие. Използвайте времето си пълноценно, като не пренебрегвате любимите ви хора. Те ще ви заредят с енергия и увереност в предстоящите ви ангажименти. Поработете върху физическата си форма.
14 авг 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Мнозина от вас са склонни на рисковани постъпки днес. Явно умеете да поемате разумни рискове. 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 струва определени усилия.
14 авг 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Поставяте си високи цели и в определени моменти ще трябва да забавяте темпото, което налагате, за да успявате. Една приятна изненада от любимия ви човек. Споделете вечерта си с него и бъдете на място, което ще ви помогне да се отпуснете. Вашата духовна и емоционална същност има нужда от усамотяване.
14 авг 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Трудностите ще повлияят на някои от вас, правейки ги раздразнителни и затворени. Търсете съдействието на онези, които не биха ви го отказали, за да не губите от инерцията и енергията си. Обърнете внимание на идеите, които ще ви осенят и работете по тях. Приятел ще ви помогне да се разтоварите от стреса, грижейки се за доброто ви настроение.
14 авг 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
С доброто си настроение ще правите атмосферата около вас ведра и приятна. Работата няма да ви затруднява и с лекота ще отхвърляте задачите си. Имате енергия, която може да трансформирате в нещо полезно за близките си. Няма причини да сте недоволни от постигнатото.
14 авг 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Предстоят ви различни срещи днес и разнообразна информация, с която ще работите. Стараете се да придвижите напред свой проект и дори да ви се наложи да забавите развитието му, не се отказвайте от намеренията си. Задълбочавате познанията си в определена област, което в последствие ще ви предостави добри възможности на работното място.
14 авг 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Работите ентусиазирано и с желание да постигнете набелязаните резултати. Това ще стане и с немалко далновидност от ваша страна. Опитайте се да не се влияете от конкуренцията, работете за себе си и не се съревновавайте с вече постигнати чужди резултати.
14 авг 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Основателно ще повишите очакванията си към някого или нещо. С действията си показвате силно присъствие, подкрепа или работа, която води до добри резултати. Мислите ви са свързани и с други задачи, освен професионалните и това ви натоварва. При уреждане на финансов въпрос ще търсите нечия подкрепа и със задоволство ще установите, че ви се отдаде по-лесно, отколкото сте предполагали.
14 авг 2020
Последни новини