Залежи окислов железа между ядром Земли и ее мантией могли сыграть важную роль в истории нашей планеты. А так же кардинально повлиять на изменение состава ее атмосферы. И даже способствовать возникновению жизни. Ведь изначально кислорода в атмосфере Земли не было.
Исследование
Такие выводы следуют из работы международной исследовательской группы. Она была опубликована в издании National Science Review.
Команда исследователей изучила химическое взаимодействия железа и воды при экстремальных температурах и давлениях. Которые, предположительно, существуют у границы земной мантии.
Суть исследования состояла в следующем. Когда в результате тектонических процессов вода попадала на железное ядро Земли, экстремальные условия позволяли железу захватывать атомы кислорода из молекул воды и освобождать атомы водорода. Водород выходил на поверхность. А кислород оставался связанным в кристаллической двуокиси железа. Которая может существовать только при огромных значениях давления и температуры.
Используя теоретические расчеты, а также лабораторные эксперименты по воссозданию среды на границе ядра и мантии, команда определила, что двуокись железа может быть создана с использованием лазерной насадки с алмазным напылением под давлением примерно около 1 млн. нормальных атмосферных давлений и более 3500 градусов по Фаренгейту.
«Основываясь на наших знаниях о химическом составе плит, которые погрузились в глубины Земли в результате тектонических процессов, мы полагаем что нужно около 300 миллионов тонн воды, чтобы связать железо в ядре и генерировать массивные залежи породы из двуокиси углерода каждый год», – сообщают ученые.
Эти чрезвычайно богатые кислородом твердые породы могут накапливаться год за годом над ядром. И приобретать колоссальные размеры. Некое геологическое событие, которое нагрело эти породы из двуокиси железа, могло вызвать массовое извержение. При этом внезапно высвободилось большое количество кислорода.
Авторы выдвигают гипотезу о том, что такой взрыв мог привести к выбросу огромного количества кислорода в атмосферу Земли. Достаточное для того, чтобы вызвать так называемое Великое событие оксигенации. Которое произошло около 2,5 миллиарда лет назад. Это событие создало богатую кислородом атмосферу. И условия, в которых начала развиваться жизнь.