В мантии Земли обнаружен жидкий кислород

Чт, 02/11/2016 - 21:48

Физики и геологи из России и Германии нашли неизвестную до этого прослойку в мантии Земли, в которой находятся огромное количество кислорода в жидком виде. Данное открытие было сделано во время экспериментов с лазерным прессом-"наковальней" в Немецком синхротронном центре DESY.

По оценкам учёных, в найденном слое содержится кислорода примерно в 8-10 раз больше, чем в атмосфере Земли.

Исследователи обнаружили столь неожиданный источник и скопление кислорода в недрах Земли во время наблюдения на поведением различных видов оксидов железа - одного из основных компонентов глубинных пород – при нахождении в разных давлениях и температурах.

Специалисты объясняют, что в обычных условиях оксид железа в породах Земли является гематитом (соединение из двух атомов железа и трех атомов кислорода). В течение нескольких последних лет химики и физики открыли некоторые новые "версии" оксида железа, осуществляющие формирование под действием высоких давлений и температур. Они содержат в себе экзотическое число атомов - Fe4O5, Fe5O6 или Fe13O19.
Исследователи обнаружили, что на этом список оксидов железа не заканчивается, проведя наблюдение за поведением гематита и его "магнитного" тезки магнетита Fe3O4 в условиях, которые приближены к ядру и мантии Земли, при этом сжав их с помощью лазерных "тисков" PETRA III до давления, превышающего атмосферное в 670 тысяч раз.

Данный эксперимент привёл к разложению гематита и формированию нового экзотического оксида железа, Fe5O7, при давлениях и температурах, которые соответствуют глубине в 1500 километров. При дальнейшем сжатии произошло формирование ещё одного неизвестного оксида - Fe25O32. Оба процесса привели к выбросу огромной массы кислорода, превращающегося на такой глубине и при таком давлении в жидкость. Потоки данной жидкости часто текут через мантию в её точках, где залежи магнетита и гематита, которые сформировались на дне моря, "текут" вместе с остальной материей мантии и коры по направлению к ядру Земли.

Дальнейшая судьба этого кислорода пока неизвестна, так как такие кислородные "реки" могут взаимодействовать с окружающими породами и окислять их, а также подниматься в более высокие слои мантии.
Во всяком случае, обнаруженный кислород свидетельствует о том, что в недрах Земли могут происходить сложнейшие и активнейшие химические процессы, пока неизвестные учёным, которые могут оказывать влияние как на геохимию, так и на климат и состояние атмосферы планеты.

Источник