Ученые озвучили неожиданную теорию возникновения кислорода на Земле

21% атмосферы нашей планеты состоит из этого живительного элемента. Но в глубоком прошлом - еще в неоархейскую эру 2,8-2,5 млрд лет назад - этого кислорода почти не было. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience, озвучивается новое предположение: по крайней мере часть раннего кислорода Земли поступила из тектонического источника в результате движения и разрушения земной коры.

Архейский эон представляет 1/3 истории нашей планеты, от 2,5 млрд лет назад до 4-х млрд лет назад. Эта чужая Земля представляла собой водный мир, покрытый зелеными океанами, окутанный метановой дымкой и полностью лишенный многоклеточной жизни. Еще одним аспектом этого мира была природа его тектонической активности.

На современной Земле доминирующая тектоническая активность называется тектоникой плит, где океаническая кора погружается в мантию Земли в точках схождения, называемых зонами субдукции. Однако ведутся серьезные споры о том, действовала ли тектоника плит еще в архейскую эпоху. Одной из особенностей современных зон субдукции является их связь с окисленными магмами. Эти магмы образуются, когда окисленные отложения и придонные воды поступают в мантию Земли. Это производит магмы с высоким содержанием кислорода и воды.

Ученые решили проверить, может ли отсутствие окисленных материалов в архейских донных водах и отложениях предотвратить образование окисленных магм. Идентификация таких магм в неоархейских магматических породах может свидетельствовать о том, что субдукция и тектоника плит произошли 2,7 млрд лет назад.

Ученые собрали образцы гранитоидных пород возрастом от 2750 до 2670 млн лет со всей подпровинции Абитиби-Вава провинции Супериор - крупнейшего сохранившегося архейского континента, простирающегося более чем на 2000 км от Виннипега до дальневосточного Квебека. Это позволило им изучить уровень окисления магм, которые образовались в неоархейскую эпоху.

Ученым удалось измерить фугитивность кислорода исходной архейской магмы - которая, по сути, представляет собой количество свободного кислорода в ней - с помощью специальной техники, называемой спектроскопией ближней краевой структуры рентгеновского поглощения ( S-XANES ) на синхротроне Advanced Photon Source в Аргоннской национальной лаборатории в Иллинойсе.

Ученые выяснили, что содержание серы в магме, которое изначально было около нуля, увеличилось до 2000 частей на миллион примерно через 2705 миллионов лет. По их словам, это указывало на то, что магмы стали более богатыми серой. Кроме того, преобладание S6+ - типа иона серы - в апатите предполагает, что сера была из окисленного источника, что соответствует данным по кристаллам циркона-хозяина.

Ученые отметили, что эти новые находки указывают на то, что окисленные магмы действительно образовались в неоархейскую эру 2,7 млрд лет назад. По словам ученых, архейская субдукция могла быть жизненно важным непредвиденным фактором насыщения Земли кислородом, первых дуновений кислорода 2,7 млрд лет назад , а также Великого события окисления, которое ознаменовало увеличение атмосферного кислорода на два процента с 2,45 до 2,32 млрд лет назад.

Ранее Курсор писал, что ученые выяснили интересный факт о магнитном поле Земли. Межпланетное столкновение, сформировавшее Луну, может иметь больше связей с древней историей Земли, чем мы могли себе представить.

Также ученые выяснили удивительный факт о гравитации Земли. По словам ученых, как и все планеты, Земля является продуктом гравитации.

Курсор сообщал, что ученые смоделировали, как будет выглядеть Земля через 300 млн лет.

Напомним, что ученые рассказали, может ли Земля покинуть нашу Солнечную систему.