Когда вода встретилась с железом в глубинах Земли, создала ли она условия для жизни?

Резервуары богатого кислородом железа на границе между ядром и мантией Земли могли сыграть важную роль в истории планеты, включая распад суперконтинентов, резкие изменения состава атмосферы и возникновение жизни. К такому выводу пришла международная исследовательская группа в работе, опубликованной в журнале National Science Review.

Учёные изучили химию железа и воды в условиях экстремальных температур и давлений на границе ядра и мантии. Когда тектоника плит погружает содержащие воду минералы достаточно глубоко, чтобы встретиться с железным ядром, железо захватывает атомы кислорода из молекул воды, высвобождая водород. Водород уходит к поверхности, а кислород образует кристаллический диоксид железа, который может существовать только при таких интенсивных давлениях и температурах.

Используя теоретические расчёты и эксперименты в лазерно-нагреваемой алмазной наковальне, воссоздающей давление от 950 тыс. до 1 млн атмосфер и температуру выше 1900 °C, команда определила, что этот процесс возможен. По оценкам исследователей, ежегодно около 300 млн тонн воды могут переноситься вглубь планеты, образуя массивные породы диоксида железа.

Эти чрезвычайно богатые кислородом твёрдые породы могут накапливаться над ядром, достигая размеров континентов. Их нагрев мог вызвать массивное извержение, внезапно высвободив огромное количество кислорода на поверхность. Учёные предполагают, что такой «кислородный взрыв» мог привести к Великому кислородному событию около 2,5 млрд лет назад, создав кислородную атмосферу и условия для жизни, зависящей от кислорода.