Ученые нашли скрытый резервуар кислорода в недрах Земли

Магма в глубинах планеты способна удерживать огромные объемы избыточного кислорода и могла сыграть ключевую роль в формировании пригодной для дыхания атмосферы, пишет ScienceDaily.

Международная группа исследователей из Китая и Нидерландов воссоздала условия земных недр в лаборатории. Образцы синтетического базальта нагрели до температуры 1200-1800 градусов Цельсия под колоссальным давлением до 7 гигапаскалей, что примерно в 69 000 раз превышает обычное атмосферное давление на поверхности.

Долгое время геологи считали, что расплавленные породы могут содержать лишь строго фиксированную долю кислорода, привязанную к кремнию, железу и другим металлам. Новые опыты показали, что под высоким давлением магма начинает впитывать дополнительный кислород как самостоятельный газ, растворяя его прямо в своей структуре.

Компьютерное моделирование подтвердило лабораторные результаты: с ростом давления атомы кислорода в расплаве образуют особые связи и стабильно удерживаются веществом. При обычном давлении этот избыток почти равен нулю, но на глубине доля захваченного кислорода превышает 5% от массы образца.

Авторы работы предполагают, что миллиарды лет назад глубинные расплавы поднимались ближе к поверхности, где давление резко падало. В этот момент магма неизбежно выпускала накопленный газ наружу.

По расчетам ученых, если древние вулканы выбрасывали всего 0,27% лишнего кислорода от своей массы, этот объем мог сравниться со всем запасом кислорода в современной атмосфере Земли. Открытие меняет представления об эволюции планет и поможет точнее оценивать шансы на зарождение жизни в других звездных системах.