Реки от кислород в недрата на Земята

Руски и немски физици и геолози откриха неизвестен досега слой в мантията на Земята, в който се съдържа гигантско количество кислород. Учените експериментирали с лазерна преса „наковалня“ в Немския синхротронен център DESY, става ясно от тяхната статия в сп. Nature Communications.

„По нашите оценки в този слой се съдържат около 8–10 пъти повече кислород, отколкото в атмосферата на Земята. Това беше голяма изненада за нас и все още не знаем какво се случва с тези „кислородни реки“ в недрата на планетата“, казва Елена Бикова от университета в Байройт (Германия).

Бикова и нейните колеги намерили неочакван източник и струпване на кислород в земните недра, докато наблюдавали как се държат различни видове железен оксид, един от основните компоненти на дълбинните слоеве, при различни температури и налягания.

Както обясняват учените, в нормални условия железният оксид в недрата представлява хематит – съединение от два атома желязо и три атома кислород. В последните години, по думите на Бикова, химиците и физиците са открили няколко нови „версии“ на железния оксид, които се формират при високи налягания и температури и съдържат екзотично число атоми – Fe4O5, Fe5O6 или например Fe13O19.

Учените изяснили, че списъкът не се ограничава с това, като проследили как се държат хематитът и магнетитът, Fe3O4, в условия, близки до ядрото и мантията на Земята, като ги притиснали с помощта на лазерни „дискове“ PETRA III до налягане, превишаващо атмосферното 670 000 пъти.

Тази операция довела до разлагане на хематита и формиране на нов екзотичен железен оксид, Fe5O7, при налягане и температури, съответстващи на дълбочина от 1500 километра. По-голяма компресия довела до формирането на още един неизвестен оксид, Fe25O32. И едното, и другото довели до изхвърляне на огромна маса кислород, който на такава дълбочина и при такова налягане се превръща не в газ, а в течност, разказват изследователите.

Потоците от тази течност според Бикова и колегите ѝ често текат през мантията в тези нейни точки, където залежите от магнетит и хематит, формирани на дъното на морето, „текат“ заедно с останалата материя на мантията и кората в посока към ядрото на Земята.

Съдбата на този кислород остава неизвестна – въпросните реки от кислород могат в еднаква степен както да взаимодействат с околните породи и да ги окисляват, така и да се издигат в по-високи слоеве на мантията и дори по-високо.

Във всеки случай присъствието на кислород, както отбелязва Максим Биков, един от другите автори на статията, говори, че в недрата на Земята могат да протичат сложни и активни химични процеси, за чието съществуване ние все още не знаем и които могат да влияят не само на геохимията, но и на климата и състоянието на атмосферата на планетата.