Науковці виявили здатність магми накопичувати надлишковий кисень — ScienceDaily
Група дослідників встановила, що розплавлена гірська порода за високого тиску здатна накопичувати додатковий кисень понад кількість, яку передбачає її звичайний хімічний склад. Як повідомляє ScienceDaily, це може означати існування раніше недооціненого зв'язку між надрами Землі, вулканізмом і формуванням багатої на кисень атмосфери.
Дослідження очолили Яньхао Лінь і Хо-кван Мао з Центру передових досліджень науки й технологій високого тиску спільно з Хайяном Ню з Північно-Західного політехнічного університету та Вімом ван Вестрененом із Вільного університету Амстердама. Результати опублікували в журналі National Science Review.
Експерименти під високим тиском
Науковці нагрівали синтетичний аналог базальту серединно-океанічних хребтів за температури від 1200 до 1800 °C та тиску до 7 гігапаскалів — приблизно у 69 тисяч разів вищого за атмосферний. Для створення середовища з високим вмістом кисню до зразків додавали оксид платини.
Після швидкого охолодження розплаву дослідники проаналізували склад утвореного скла, зокрема вміст води й вуглекислого газу. Вони розрахували кількість кисню, потрібну для балансу інших елементів, і визначили частку кисню, яка залишалася неврахованою. Її назвали надлишковим киснем.
Більше актуальних новин читайте у Telegram-каналі UA.News.
За нормального атмосферного тиску надлишкового кисню в склі майже не було. За тиску 7 гігапаскалів його частка перевищила 5% маси зразка. У контрольних дослідах без доданого оксиду платини цей показник становив від 0,2% до 0,5% маси.
Можливий шлях кисню до поверхні
Раманівська спектроскопія не виявила у склі сигналу молекулярного кисню, що, за висновком авторів, свідчить про вбудовування надлишкового кисню у структуру матеріалу, а не про його збереження у вигляді газових бульбашок. Комп'ютерне моделювання також показало: зі зростанням тиску здатність розплаву розчиняти додатковий кисень посилюється.
Дослідники припускають, що магма в окиснених ділянках мантії могла поглинати кисень на великій глибині, а під час підйому до поверхні — вивільняти його через падіння тиску. Вони наголошують, що це не доводить внеску давнього вулканізму в сучасний обсяг атмосферного кисню. Водночас попередня оцінка показала: якби магма вивільнила надлишковий кисень обсягом 0,27% своєї маси, його теоретично могло б вистачити на кількість кисню, що нині є в атмосфері Землі.
