Головна / Земля / Уточнено походження земного кисню

Уточнено походження земного кисню

Земля відрізняється від інших більш-менш знайомих нам небесних тіл тим, що в її атмо — і гідросфері багато хімічно вільного кисню. Настільки багато, що ним навіть можна дихати. В загальних рисах зрозуміло, як він туди потрапив: його виділяють рослини, для яких він є побічним продуктом фотосинтезу. Дещо менш зрозуміло, чому його взагалі так багато — в будь-якому вигляді.

Розв’язувати цю проблему спробувала група геохіміків з Німеччини. Вчені відтворили ті умови, в яких знаходилися породи земної кори і верхньої частини мантії в часи формування планети мільярди років тому.

Заведено вважати, що в ті часи поверхня Землі була як мінімум частково розплавлена в результаті безперервного бомбардування астероїдами і кометами. В мантії Землі утворилися гарячі магматичні океани, які досягають глибини до 2500 кілометрів і містять окиснене двовалентне залізо (Fe).

У своєму досвіді вчені розплавили залізовмісні породи і помістили їх під високий тиск — більше 20 гігапаскалів.

«Це еквівалентно розміщення всієї маси Ейфелевої вежі на об’єкті розміром з м’яч для гольфу», — говорить Кетрін Армстронг, провідний автор дослідження.

З’ясувалося, що при такому тиску, що відповідає реальним умовам у верхній мантії, двохвалентний оксид заліза нестабільний. Він розпадається на оксид тривалентного заліза (Fe2O3) і вільне залізо. Останнє в рідкій магмі повинно було через короткий час потонути, що, ймовірно, призвело до формування земного ядра і магнітного поля. А Fe2O3 залишився в приповерхневих шарах, що призвело до формування великих запасів кисню, який потім виділявся в атмосферу в результаті безлічі геологічних і біологічних процесів.

Треба зауважити, що FeO присутня в земній корі у вигляді мінералу вюстита. При низькій температурі він вкрай нестабільний і тому зустрічається дуже рідко. Але те, що він нестабільний ще і при високому тиску, власне, і є новиною.

Ознайомитися з подробицями можна в статті, опублікованій в Science.