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 04.08.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Промените около вас могат да ви създадат напрежение и да станете по-малко решителни. Не се притеснявайте, с помощта на колеги и приятели бързо ще се справите с възникващите проблеми и ще продължите напред. Новости от интимен характер ще зарадват някои от вас. Финансови придобивки.
04 авг 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Днес сте в обичайното си енергично състояние и не пестите усилията си в нито една част от работата си. Стараете се всичко, с което се заемете да бъде свършено по най-добрия начин и наистина ще успеете да го постигнете. Имате интересни идеи относно нововъведенията на работното си място, но най-добре ще е да ги обсъдите подробно с хората, с които работите.
04 авг 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Анализирайки обстоятелствата около вас, ще откриете решение на проблемите си. Изискват се навременни действия, за да подобрите условията на работа и живот, както и отношенията си с партньора. Не чакайте друг да прояви активност, вместо вас. Вземете се в ръце и действайте.
04 авг 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Разпределете времето си така, че да ви стигне и за работата, която имате, и за общуване с близки хора. Ще получите ценна информация, които до голяма степен ще улеснят задачите ви и ще ви направи водещи в проекта ви, стига да не я пренебрегнете. Доверието ви е оценено и се връща многократно.
04 авг 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Радвате се на разбирателство навсякъде около вас днес, което ви дава възможност да изпълните намеренията, които имате без да ви пречат излишно. Съобразявате се с желанието на свой близък, въпреки че това не е влизало в плановете ви за днес. Опитайте се на си починете вечерта, ще се получи добре ако организирате нещо съвместно със свои приятели.
04 авг 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Без да стоите в нечия сянка ще покажете истинските си възможности днес. Успешно ще се включите в благотворителна акция и без да изтъквате заслугите си, ще работите в името на хуманността. Ако оцените това, което имате ще се чувствате щастливи. И е така, постиженията ви са безспорни, но предстои да извървите още.
04 авг 2020

Хороскоп за Везни

Везни
На работното място ще навлизат нови тенденции. Това ще ви накара да потърсите и нови източници на информация и пътищата за реализацията им. Посоката на мислите ви ще се пренесе и в личният ви живот и с нов подход ще създавате връзки, и ще влизате в обвързващи ви договорености. Събитията ще се развиват ускорено, но не се плашете. Имате достатъчно прозорлив поглед и ще съумеете да направите най-доброто, на което сте способни.
04 авг 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Изпълнени сте с добри намерения да приключите делова задача и това допълнително ще ви мотивира да й се посветите и днес. Ще си осигурите нужните ви средства и ще планирате почивката си. Харесвани неща ще станат ваши и ще повишат настроението ви, давайки простор и на щедростта ви към други хора.
04 авг 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Ще научите факти, които ще променят отношението ви към колеги или делови партньори и това ще ви подтикне към самостоятелни действия. Старателно си вършете работата и не се взирайте в несъвършенствата на другите, за да не загубите от силата си. По-малко забележки и критики, от тях няма да станете по-доволни, напротив.
04 авг 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Бъдете предпазливи при контактите си с търговци и при каквото и да е боравене с пари. Вероятността днес да се опитат да ви измамят със значителна сума е доста голяма. Привлекателна за вас личност от противоположния пол откликва на опитите ви за сближаване. На верен път сте и съвсем скоро ще се радвате на пълен успех в тази насока.
04 авг 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
С хората, които споделят идеите ви ще реализирате поредния си проект, постигайки най-доброто до тук. Успехът ви ще се отрази на финансите и самочувствието, както и на взаимоотношенията ви с околния свят. Други ще се посветят на любими неща, в които влагат сърцето си.
04 авг 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Ще можете да свършите планираната си за днес работа. Нямате причини за притеснения и успешно ще се реализирате. Околните ще ви търсят за съвет и емоционална подкрепа. В личен план ще трябва да положите повече усилия, ако желаете да запазите интереса, на някой към вас.
04 авг 2020
Последни новини