早期地球岩浆海洋的氧化程度明显更高，导致大气中富含二氧化碳和二氧化硫
（化石网）据cnBeta：了解早期地球的大气和地表状况，尤其是生命起源之前的状况，对于理解地球支持生命的能力至关重要。陆地行星的大气层据信是由行星内部释放的挥发性物质形成的，其成分主要受地幔氧化态的控制。要了解地幔氧化态，地幔中亚铁（Fe2+）和铁（Fe3+）的丰度是关键，因为地幔氧化态随这两种铁氧化物的相对丰度而变化。
一项新的研究表明，早期地球岩浆海洋的氧化程度明显更高，导致大气中富含二氧化碳和二氧化硫。这可能阻碍了生物大分子的形成，表明后期还原物质的增殖对宜居性至关重要。
爱媛大学领导的一项实验研究表明，在相当于下地幔深度的高压条件下，通过金属饱和岩浆中 Fe2+ 的氧化还原歧化形成 Fe3+ 的效率比以前想象的要高。在这一反应中，Fe3+和金属铁（Fe0）由2Fe2+形成，Fe0偏析到地核中增加了残余岩浆中Fe3+的含量及其氧化态。
图片中心的亮区为淬火金属熔体，周围的灰色区域为淬火硅酸盐熔体。样品被封装在石墨囊中，在加热实验中转变为金刚石。资料来源：爱媛大学地球动力研究中心
实验结果表明，地核形成时地球岩浆海洋中的 Fe3+ 含量比现在的上地幔高出约一个数量级。这表明岩芯形成后的岩浆洋比现在的地幔氧化性强得多，这种高氧化性岩浆中的挥发物脱气形成的大气可能富含二氧化碳和二氧化硫。
此外，作者还发现，根据地质记录的推断，估计的地球岩浆海洋氧化态可以解释 40 多亿年前的哈代岩浆的氧化态。
由于生物分子在富含二氧化碳的大气中的形成效率相当低，作者推测地球形成后还原物质的后期增殖在提供生物可用有机分子和形成宜居环境方面发挥了重要作用。（原标题：重写地球早期历史：科学家在原始岩浆中发现高氧化铁）
