Los reservorios de hierro rico en oxígeno entre el núcleo y el manto de la Tierra podrían haber jugado un papel importante en la historia de la Tierra, incluida la ruptura de supercontinentes, cambios drásticos en la composición atmosférica de la Tierra, y la creación de la vida, según un trabajo reciente de un equipo de investigación internacional publicado en Revista Nacional de Ciencias .

El equipo, que incluye científicos de Carnegie, Universidad Stanford, el Centro de Investigación Avanzada en Ciencia y Tecnología de Alta Presión en China, y la Universidad de Chicago — investigaron la química del hierro y el agua bajo las temperaturas y presiones extremas del límite entre el núcleo y el manto de la Tierra.

Cuando la acción de la tectónica de placas atrae minerales que contienen agua lo suficientemente profundo como para encontrarse con el núcleo de hierro de la Tierra, las condiciones extremas hacen que el hierro tome átomos de oxígeno de las moléculas de agua y libere los átomos de hidrógeno. El hidrógeno se escapa a la superficie, pero el oxígeno queda atrapado en dióxido de hierro cristalino, que solo puede existir bajo presiones y temperaturas tan intensas.

Utilizando cálculos teóricos y experimentos de laboratorio para recrear el entorno del límite entre el núcleo y el manto, el equipo determinó que se puede crear dióxido de hierro usando una celda de yunque de diamante calentada con láser para colocar materiales entre aproximadamente 950 y 1 millón de veces la presión atmosférica normal y más de 3, 500 grados Fahrenheit.

"Basado en nuestro conocimiento de la composición química de las losas que son arrastradas al interior profundo de la Tierra por la tectónica de placas, Creemos que se podrían transportar 300 millones de toneladas de agua para encontrar hierro en el núcleo y generar rocas masivas de dióxido de hierro cada año. "dijo el autor principal Ho-kwang" Dave "Mao.

Estas rocas sólidas extremadamente ricas en oxígeno pueden acumularse año tras año sobre el núcleo, creciendo en gigantesco, tamaños de continente. Un evento geológico que calentó estas rocas de dióxido de hierro podría causar una erupción masiva, liberando repentinamente una gran cantidad de oxígeno a la superficie.

Los autores plantean la hipótesis de que tal explosión de oxígeno podría poner una enorme cantidad de gas en la atmósfera de la Tierra, suficiente para causar el llamado Gran Evento de Oxigenación. que ocurrió hace unos 2.500 millones de años y creó nuestra atmósfera rica en oxígeno, condiciones que impulsaron el aumento de la vida dependiente del oxígeno tal como la conocemos.

"Esta reacción de división del agua a alta temperatura y presión intensa recién descubierta afecta la geoquímica desde el interior profundo hasta la atmósfera", dijo Mao. "Muchas teorías anteriores necesitan ser reexaminadas ahora.