Experimentos y simulaciones dirigidos por investigadores de HPSTAR sugieren que la roca fundida puede absorber «oxígeno en exceso» bajo presión extrema, lo que insinúa que el vulcanismo antiguo pudo ayudar a oxigenar la atmósfera.

Unos investigadores informan de que la roca fundida en lo profundo de la Tierra puede contener mucho más oxígeno de lo que permitían las suposiciones tradicionales. Según un estudio publicado en National Science Review y resumido por ScienceDaily, el trabajo fue dirigido por el Dr. Yanhao Lin y el Dr. Ho-kwang Mao, del Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research (HPSTAR), junto con el profesor Haiyang Niu, de la Northwestern Polytechnical University, y el profesor Wim van Westrenen, de la Vrije Universiteit Amsterdam. Hasta ahora se consideraba que el oxígeno del magma venía fijado por su química, es decir, por las cantidades y los estados de carga de elementos como el silicio, el magnesio y el hierro, y no como una sustancia que el fundido pudiera absorber y liberar igual que el agua o el dióxido de carbono.

Para ponerlo a prueba, el equipo calentó una versión sintética de basalto de dorsal oceánica a presiones desde la atmosférica hasta 7 gigapascales, unas 69.000 veces la presión en la superficie, y a temperaturas de entre 1.200 y 1.800 °C. Añadieron óxido de platino para crear un entorno rico en oxígeno, enfriaron rápidamente las muestras hasta formar vidrio y midieron lo que había quedado atrapado. A presión atmosférica el vidrio casi no contenía «oxígeno en exceso», pero a 7 gigapascales representaba más del 5 % del peso de la muestra, frente a solo un 0,2 % a 0,5 % en pruebas comparables sin óxido de platino. La espectroscopia Raman no detectó burbujas de oxígeno gaseoso, lo que sugiere que el oxígeno se incorporó a la estructura del vidrio, y los autores señalan que parte pudo escapar durante el enfriamiento, de modo que la capacidad real podría ser mayor.

Las simulaciones con redes neuronales de un sistema simplificado de magnesio, silicio y oxígeno mostraron la misma tendencia: la captación de oxígeno aumentaba con la presión y una pequeña proporción de átomos formaba enlaces de tipo peróxido, aunque las concentraciones simuladas fueron menores que las medidas en el laboratorio. Con base en ello, los investigadores proponen tratar el oxígeno como un componente independiente de los fundidos silicatados y plantean que el magma pudo transportar oxígeno desde el interior profundo hacia la superficie, ayudando quizá a formar la atmósfera rica en oxígeno hace miles de millones de años. Se trata de una hipótesis y no de un resultado establecido: los experimentos usaron material sintético en condiciones de laboratorio, los hallazgos proceden de un único equipo y la relación con la historia de la atmósfera, así como cualquier implicación para la vida en otros planetas, requiere comprobación independiente.