Ученые нашли новое объяснение происхождению кислорода на Земле. Исследования показали, что кислород мог возникнуть благодаря процессам, происходившим в океанах, а не только в результате фотосинтеза растений. Это открытие может изменить понимание о том, как образовалась атмосфера нашей планеты и какие факторы способствовали развитию жизни.
Древние вулканические извержения могли способствовать образованию кислорода в атмосфере Земли
В недрах планеты расплавленная порода под высоким давлением способна накапливать кислород, который затем высвобождается при подъеме магмы на поверхность. Ученые считают, что этот процесс, происходивший миллиарды лет назад, мог сыграть ключевую роль в формировании атмосферы, пригодной для жизни.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Oxford Academic NSR, ранее считалось, что кислород в мантии связан с другими элементами, такими как кремний и железо. Однако международная группа ученых провела эксперименты, которые показали, что магма может накапливать кислород как отдельный газ, подобно воде или углекислому газу.
Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи создали искусственный аналог океанической вулканической породы с добавлением оксида платины для насыщения кислородом. Эксперименты проводились при температуре от 1200 до 1800 градусов Цельсия в специальных прессах. При обычном атмосферном давлении кислорода было почти не обнаружено, тогда как под максимальным давлением, эквивалентным 69 тысячам атмосфер, его количество превышало 5 процентов от массы образца.
С помощью спектроскопии и компьютерного моделирования ученые подтвердили, что кислород встраивается в структуру породы на атомном уровне, образуя особые связи.
Когда магма поднимается из глубин мантии, давление снижается, и порода теряет способность удерживать газы, постепенно высвобождая их. Авторы исследования полагают, что именно этот механизм может объяснить, как формировалась атмосфера нашей планеты.
В период от 2,5 до 2 миллиардов лет назад на Земле происходили массовые извержения лавы, известные как крупные магматические провинции. По расчетам ученых, если тогдашняя магма выделила всего 0,27 процента от своей массы в виде кислорода, этого было бы достаточно для насыщения всей современной атмосферы планеты.
Вам также может понравиться
