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Óxido bajo presión puede explicar anomalías en la Tierra profunda

Científicos han identificado una forma de óxido de hierro que podría explicar las firmas químicas y geotérmicas que se producen en el manto profundo de la Tierra.

 

El trabajo, desarrollado en un laboratorio que ha reproducido las condiciones de la Tierra profunda, ha sido dirigido por HO-Kwang Mao, de la Carnegie Institution, y ahora se publica en la revista Nature.

El hierro y el oxígeno son dos de los elementos más geoquímicamente significativos en la Tierra. El núcleo es rico en hierro y la atmósfera es rica en oxígeno, y entre ambos está toda la gama de presiones y temperaturas en el planeta.

“Las interacciones entre oxígeno y hierro dictan la formación de la Tierra, la diferenciación –separación del núcleo y el manto–, y la evolución de nuestra atmósfera, por lo que, naturalmente, teníamos curiosidad para investigar cómo tales reacciones se intercambiarían bajo los requisitos de alta presión del interior de la Tierra”, dijo Mao.

El equipo puso óxido ordinario, o FeOOH, a aproximadamente 900.000 veces la presión atmosférica normal y a unos 1.760 grados y fueron capaces de sintetizar una forma de óxido de hierro, FEO2, que se asemeja estructuralmente a la pirita, también conocida como el oro de los tontos. La reacción desprendía hidrógeno en forma de H2.

FeOOH se encuentra en depósitos de mineral de hierro que existen en los pantanos, por lo que podría moverse fácilmente a la profundidad de la Tierra en los límites de las placas tectónicas, y podría producir muestras de óxido férrico, Fe2O3, que junto con el agua forma el óxido de hierro parecido a la pirita, bajo las condiciones del manto profundo.

Este tipo de reacción podría haber comenzado en la infancia de la Tierra, y comprenderla pudiera informar a las teorías de la evolución de nuestro planeta, así como a la geoquímica actual.

Por otra parte, el H2 liberado en esta reacción emprendería un camino ascendente, reaccionando posiblmente con otros materiales a su manera. Mientras tanto, el óxido de hierro se asentaría en las profundidades del planeta forman depósitos de oxígeno, especialmente si uno de estos parches de óxido de hierro se mueve hacia arriba a lo largo del gradiente de presión a la parte media del manto y se separa en hierro y O2.

“Las piscinas de oxígeno libre bajo estas condiciones podrían crear muchas reacciones y fases químicas, que pueden ser responsables de las firmas sísmicas y geoquímicas de las profundidades de la Tierra”, explicó Mao.

El equipo de investigación cree que sus hallazgos podrían incluso ofrecer una explicación alternativa para la Gran Oxidación que cambió la atmósfera de la Tierra hace 2.000-2.500 millones de años. El aumento de bacterias productoras de fotosíntesis, que liberan oxígeno como un subproducto, es considerado a menudo la fuente del rápido incremento en el oxígeno atmosférico. Pero la liberacióm de oxígeno por afloramiento de parches de FEO2 del manto profundo podría proporcionar una explicación abiótica para el fenómeno, dicen.

Fuente: EuropaPress