Основание для этой гипотезы — лабораторный опыт: расплав базальта под высоким давлением удержал дополнительный кислород. Авторы предполагают, что при подъёме магмы часть этого запаса может высвободиться. Из этого пока не следует, что вулканы когда-то насытили кислородом атмосферу: такой вывод ещё нужно проверить.

Исследование вышло в National Science Review 25 августа 2026 года.[2][3] 28 октября о нём напомнила ScienceDaily в материале, основанном на сообщении Science China Press.[1] То есть новой была публикация новости, а не самой научной статьи.

Как измеряли кислород в расплаве

Исследователи взяли синтетический базальт, близкий по составу к породам срединно-океанических хребтов. Его нагревали до 1200–1800 °C и сжимали до 7 гигапаскалей. Это примерно в 69 тысяч раз выше атмосферного давления у поверхности Земли. В расплав добавили оксид платины, чтобы создать среду с избытком кислорода. Это не просто техническая деталь: добавка позволила специально изменить окислительные условия опыта.[2]

После опыта образец быстро охлаждали до стекла и анализировали. Учёные оценили, сколько кислорода должно приходиться на соединения с другими элементами, отдельно учли воду и углекислый газ, а оставшуюся долю назвали «избыточной». Речь о расчёте для образца, не о пузыре свободного кислорода в магме.[2]

При обычном давлении избыток был близок к нулю. При 7 гигапаскалях его доля превысила 5% массы образца. В контрольных опытах без добавления оксида платины при сопоставимых температуре и давлении получили 0,2–0,5%. Спектроскопия Рамана не выявила в стекле характерного сигнала кислорода O₂. Это поддерживает вывод, что дополнительный кислород вошёл в структуру расплава, а не остался пузырьками газа.[2][1]

Концептуальный расплав базальта в лабораторной камере высокого давления; не фотография реального эксперимента
Так может выглядеть расплав в лабораторной камере высокого давления. Концептуальная иллюстрация ЦарьХита, созданная с помощью GPT Image.

Расчёты на компьютере показали тот же общий ход: при повышении давления модельная система вмещала больше кислорода. Однако состав в симуляции был упрощён, поэтому вычисленные значения оказались ниже лабораторных.[2]

Что происходит, когда магма поднимается

При подъёме магмы давление падает. По модели авторов, расплав тогда удерживает меньше дополнительного кислорода. Они предполагают, что высвободившаяся часть может вступать в окислительные реакции в верхней мантии и коре, а возможно, влиять и на атмосферу.[2]

Здесь важно отделить опыт от реконструкции прошлого. В лаборатории расплав удержал дополнительный кислород в специально созданной среде. Исследователи не измеряли, сколько его переносят природные магмы, и не наблюдали древние извержения. Связь с атмосферой Земли ещё предстоит проверить.[2]

Могла ли магма повлиять на атмосферу?

Авторы сопоставляют предложенный механизм с ростом содержания кислорода в атмосфере примерно 2,5–2 миллиарда лет назад и появлением крупных магматических провинций. Совпадение во времени само по себе не доказывает причинную связь. В статье приводится оценка масштаба: если бы магма тех эпох высвобождала избыточный кислород в количестве 0,27% своей массы, его суммарного количества теоретически хватило бы на весь нынешний атмосферный кислород. Это условный расчёт, а не вывод, что именно так и произошло.[2][1]

Главный вопрос теперь в том, бывает ли такой запас в природных расплавах и сколько его переживает путь к поверхности. Условия опыта тоже требуют сравнения с химией настоящей мантии: в лаборатории использовали оксид платины. Пока этих проверок нет, оценить вклад механизма в кислородную историю планеты нельзя.

Что ещё предстоит выяснить

Кислородный цикл обычно связывают с атмосферой, океанами и живыми организмами. Эта работа добавляет к обсуждению возможный глубинный источник окислительных процессов. Для геологов это повод проверить модели магмы; для исследователей других планет — учесть, что на состав атмосферы могут влиять и процессы под корой.

Работа не объясняет, откуда взялся кислород в земном воздухе. Она показывает более узкую вещь: при высоком давлении базальтовый расплав может удерживать дополнительный кислород. Теперь нужно выяснить, встречается ли этот эффект в природе и способен ли он заметно повлиять на атмосферу.

Источники