Экспериментальные ограничения на степень окисления ранней магмы Земли

Исследование, опубликованное в журнале Earth and Planetary Science Letters, показало, что кристаллизация бриджманита — основного минерала нижней мантии — не приводит к предпочтительному захвату окисленного железа (Fe³⁺) по сравнению с магмой. Это означает, что если ранний магматический океан Земли был богат Fe³⁺, то и верхняя мантия в тот период также была высокоокисленной.

Это открытие имеет ключевое значение для понимания формирования первичной атмосферы и поверхности нашей планеты. Атмосфера, образовавшаяся в результате дегазации летучих веществ из такой окисленной мантии, была бы богата CO₂ и SO₂, создавая поверхностную среду, похожую на венерианскую. Таким образом, результаты работы объясняют, как мог выглядеть мир до возникновения жизни.

Поскольку процесс кристаллизации магматического океана не мог снизить степень окисления верхней мантии до современного уровня, авторы предполагают, что восстановление произошло позже — за счёт металлического железа, доставленного материалами поздней аккреции. Количество такого железа, оценённое по содержанию в мантии высоко сидерофильных элементов, сопоставимо с необходимым для восстановления мантии.