Звідки взявся кисень на Землі: вчені знайшли несподіване пояснення
У надрах Землі розплавлена порода може накопичувати кисень під величезним тиском, а під час підйому магми до поверхні - вивільняти його. На думку науковців, цей процес мільярди років тому міг допомогти сформувати атмосферу, придатну для життя.
Про це пише РБК-Україна з посиланням на дослідження, опубліковане у журналі Oxford Academic NSR.
Як давні вулкани допомогли наповнити атмосферу киснем?
Вчені з'ясували, що розплавлена лава у надрах Землі здатна накопичувати значно більше кисню, ніж вважалося раніше. Під час підйому на поверхню цей кисень міг вивільнятися, що мільярди років тому допомогло сформувати атмосферу, придатну для дихання.
Досі геологи вважали, що весь кисень у мантії міцно зв'язаний з іншими елементами - кремнієм чи залізом.
Проте міжнародна команда вчених провела лабораторні експерименти й довела, що під величезним тиском магма здатна поглинати додатковий кисень як окрему газову складову, подібну до води чи вуглекислого газу.
Читайте більше: Астрономи розгадали парадокс раннього Всесвіту: що показала галактика Y1
Як проводили експерименти?
Щоб перевірити цю гіпотезу, науковці виготовили штучний аналог океанічної вулканічної породи та додали до нього оксид платини. Мета - створення насиченого киснем середовища.
Отримані результати вважають винятковими:
- зразки плавили за температури від 1200 до 1800 градусів Цельсія у спеціальних пресах;
- за звичайного атмосферного тиску надлишків кисню майже не було;
- під максимальним тиском (еквівалентним тиску приблизно 69 тисяч атмосфер - близько 6,9 гігапаскаля - прим. ред.) кількість додаткового кисню перевищила 5 відсотків від маси зразка.
За допомогою спектроскопії та комп'ютерного моделювання дослідники підтвердили: кисень не просто застрягає в лаві у вигляді бульбашок, а вбудовується в її структуру на атомному рівні завдяки утворенню особливих зв'язків.
Не пропустіть: Сонце знищило планету у 10 разів більшу за Землю: як це можливо
Звідки взявся кисень в атмосфері?
Коли магма з глибоких шарів мантії підіймається вгору, тиск падає. Через це порода втрачає здатність утримувати велику кількість газів і поступово виділяє їх назовні.
Автори дослідження припускають, що цей механізм пояснює загадку минулого нашої планети.
У період від 2,5 до 2 мільярдів років тому на Землі відбувалося масове виверження величезних обсягів лави - так званих великих магматичних провінцій.
За розрахунками вчених, якщо тодішня магма виділила у вигляді надлишкового кисню лише 0,27 відсотка від своєї маси, цього було б достатньо, щоб наповнити киснем усю сучасну атмосферу Землі.