地球大气中的氧气来源长期以来被普遍归因于生物光合作用,然而一项最新科学研究指出,地球深部的岩浆或许曾在历史上扮演过关键的“氧气搬运工”角色。根据IT之家发布的报道,中国学者近期在《国家科学评论》上发表了一项高压实验与模拟研究,揭示了地球深处隐藏着一个庞大的氧气来源。
高压实验揭示硅酸盐熔体储氧机制
据该报道介绍,这项研究的核心发现在于硅酸盐熔体在高压环境下展现出的特殊化学性质。通过高压实验与模型推演,研究人员发现这种熔体能够容纳远超传统化学计量预期的超过 5% 的额外氧。随着岩浆不断向地表上升,伴随着周围压力的逐渐降低,这些被深度储存的额外氧分会被逐步释放出来。
长期以来,地球科学界在探究地质历史变迁时,往往更侧重于地表生物圈的演化及相关的大型科研装置成果,例如此前备受关注的我国再添大科学装置,“模式动物表型与遗传研究”通过国家验收等生命科学基础设施。而这项最新成果则将视线转向了地球内部,为理解大约在 25 亿至 20 亿年前地球大气氧含量发生第一次大幅上升的现象,提供了一条此前完全未被纳入考量的深部地质路径。
深部地球过程对大气的深远影响
(背景分析)传统观点认为,元古宙时期大气氧含量的跃升主要由蓝细菌等微生物的光合作用驱动。然而,生物机制难以完全解释地质记录中某些复杂的氧气波动细节。引入岩浆排气这一深部地球物理化学机制,不仅弥补了现有模型的盲区,也促使科学家重新评估固体地球与大气圈之间长期物质循环的紧密耦合关系。
(行业观察)这一发现直接挑战了学术界对早期地球氧化事件的单一认知框架,迫使地球化学家和大气演化学者重新审视地幔动力学在宜居带形成中的实际权重。这类基础研究的推进,不仅深化了人类对地球自身演化史的认知,也为寻找系外类地行星的演化规律提供了新的理论参照系。后续研究预计将聚焦于量化不同地质时期岩浆释氧的具体通量,并验证其在全球多地同类岩浆岩中的普适性。
Sources: IT之家







