Кислород, погребённый в недрах, сыграл ключевую роль в формировании ранней атмосферы Земли

Кислород, захороненный глубоко под землёй в минералах, мог инициировать конвекцию в каменной мантии Земли миллиарды лет назад и помочь преобразовать раннюю атмосферу планеты. К такому выводу пришли геонауки из Йельского университета, Университета штата Аризона и Баварского геоинститута в Германии. Их исследование показывает, что конвекция в мантии — медленное движение пород, вызванное внутренним теплом Земли, — зависит от распределения кислорода в этих минералах.

Этот процесс имел далеко идущие последствия как в недрах, так и на поверхности. Глубже менее окисленные, более плотные породы опускались к основанию мантии, формируя массивные скопления над ядром, подобные тем, что обнаружены под Тихим и Атлантическим океанами. На поверхности изменение степени окисления мантии повлияло на состав вулканических газов. Ранняя, менее окисленная мантия выделяла газы вроде метана, которые поглощали кислород, производимый фотосинтезом. Со временем, по мере подъёма более окисленного материала, атмосфера смогла накапливать биогенный кислород.

«Когда в породе меньше кислорода, она плотнее, даже если остальные элементы те же. Более окисленная порода предпочтительно поднимается над восстановленной», — пояснила главный исследователь Канани Ли. Это первый случай, когда показано, что относительное количество кислорода в глубинах Земли влияет на минеральный состав пород и меняет их плотность, что, в свою очередь, могло стать драйвером тектоники и эволюции атмосферы.