📚 地球深處隱藏氧氣源與大氣演化研究

2026年8月25日發表於『國家科學評論』並於同年10月23日由中國科學雜誌社報導的研究指出，高壓科學技術高級研究中心的林彥豪與毛河光博士、西北工業大學牛海洋教授及阿姆斯特丹自由大學文森特教授團隊，發現地球深處的岩漿在高壓下能吸收額外氧氣。實驗顯示在7吉帕斯卡的高壓下，合成玄武岩熔體的過剩氧含量超過樣品重量的5%，遠高於常壓下的接近零以及對照組的0.2%至0.5%。 研究團隊認為，氧氣不應僅被視為平衡矽、鎂、鐵等元素電荷的附屬成分，而應像水與二氧化碳一樣，被視為矽酸鹽熔體中獨立的揮發性成分。這種突破性的視角翻轉了傳統地球化學假設，證明深部岩漿具備將氧化能力從地函深處向地表輸送的關鍵機制，並能改變科學界對岩漿海洋演化與行星大氣發展的既有認知。 實驗透過在合成中洋脊玄武岩中添加二氧化鉑以提供富氧環境，利用活塞圓筒與六面體壓機在攝氏1200至1800度、1大氣壓至7吉帕斯卡（約每平方英吋100萬磅）的條件下熔化岩石並急速冷卻成玻璃。拉曼光譜分析證實過剩氧並非困在氣泡中，而是融入玻璃結構；深度神經網路原子間勢能模擬更揭示，部分氧原子在熔體中形成了類似過氧化物的化學鍵。 這項發現成功解釋了地球歷史上約25億至20億年前大氣氧氣大幅增加與大型火成岩省形成的時間重疊謎團。估算顯示，若當時噴發的岩漿僅釋放其重量0.27%的過剩氧，就能提供相當於今日大氣層的總氧量。此機制為評估其他類地行星的長期宜居性、揮發性物質釋放及大氣層演化提供了全新的科學評估模型。