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我們的生命倚賴於空氣中的氧，
但是空氣中不是一開始就有氧的。
地質學家們發現，
在地球漫長的46億年中，
前一半古老歷史的大氣裡並不含氧。
直到24億年前，
地球發生了“大氧化事件”，
空氣中的自由氧突然飆升到百分之二十，
維持至今，
才會有人類的存在。
北京高壓科學研究中心（高科）主任毛河光院士帶領國際科研團隊，
一年來系統化探索大氧化事件的根源，
鎖定在了高壓下才存在的鐵的新氧化物——過氧化鐵。
該團隊最新的研究更發現過氧化鐵確實與核幔交界處超低速區的地震波速度符合。
說明該區域可能有大量過氧化鐵存在。
當其所含氧爆發時，
即能產生大氧化事件。
此成果刊登在11月23日的《自然》期刊上（Liu及合作者，
Nature, 2017)。
地球上的氧絕大部分和其他元素結合成氧化物，
無法像空氣中的氧自由存在。
以往人們認為因為地球內部巨大的鐵核的還原作用，
更不可能有自由氧。
但是去年高科的金德榮和胡清揚分別使用理論計算和實驗，
發現在地球深部高溫高壓條件下，
鐵可以形成非常富氧的過氧化鐵。
在更高溫度下可以釋放自由氧。
首次為大氧化事件的深部理論建立了可能性基礎。
去年發表在《自然》期刊上（Hu及合作者，
Nature, 2016)。
該團隊繼續研究高壓下水和鐵的化學反應，
發現當隨板塊下沉的含水礦物中的水在高溫高壓下接觸到地核的鐵時，
會生成過氧化鐵而釋放氫。
長期累積能產生十公里以上厚度的富氧塊。
一旦突然釋放氧，
即能足以造成大氧化事件。
該成果刊登在《國家科學評論》期刊上（Mao及合作者，
National Science Review, 2017)。
同時高科研究壓力造成富水礦物的成果，
也在《自然地學》期刊上發表（Hwang及合作者，
Nature Geoscience, 2017)。
地震波成像顯示地球內部的結構，
黃色表示地幔地核邊界超低速帶
地核地幔間如果有一層富氧塊，
我們如何探測證實呢？我們透視接觸不到的地球深部，
是靠地震波穿透內部，
由全球的地震網站不斷收錄分析。
形成內部三維圖像。
猶如超聲波透視人體內部的器官三維成像。
圖像顯示的是聲波特性，
真正要瞭解到底是何物，
還須要知道不同物質的聲波性質。
在地核地幔邊界，
確實有一層十幾公里厚奇怪的超低速區。
它的縱波速比周圍約低10%；橫波速約低30%。
以往沒有很好的解釋。
高科中心的胡清揚和斯坦福大學的劉錦兩位博士後，
率先利用金剛石壓砧裝置在核幔邊界的溫度壓力下合成了過氧化鐵。
用美國阿岡國家實驗室的先進光子源X光衍射和譜學方法原位測量了過氧化鐵的波速。
確實可以用來解釋以往令人困惑的超低速區。
“發現地球深部有大片的儲氧區還有非常深遠的意義”, 毛河光院士說道。
“當我們思考氧儲存到極限爆發時會如何？這幾乎可以解釋地球歷史上發生的所有大事：包括大氧化事件、條紋鐵層、雪球地球、生物大滅絕、洪流玄武岩、以至超大陸的分離合併”。
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更多資訊請見
https://www.nature.com/articles/nature24461
