Мы знаем, что было растворенное железо в ранних океанах – верный признак, что бесплатные концентрации кислорода Земли были чрезвычайно низкими. Иначе железо реагировало бы с кислородом, чтобы сформировать окиси железа, которые являются ржавыми красными депозитами, знакомыми любому, кто пропустил велосипед во время дождя.
Сегодня, говорит доктор Халеви, железо освобождено от земли до океанов как небольшие нерастворимые окисные частицы в реках. Но этот способ отложения осадка только появился как бесплатный кислород, накопленный в атмосфере Земли приблизительно 2,5 миллиарда лет назад.
С почти никаким кислородом океаны были богаты железом, но это не означало, что железо осталось растворенным в морской воде неопределенно: это в конечном счете сформировало нерастворимые комплексы с другими элементами и обосновалось к морскому дну, чтобы дать начало ленточным железным пластам.Идея, что один из тех нерастворимых комплексов мог быть ржавым зеленым минералом, произошла с ним во время его диссертации, говорит доктор Халеви, когда он пытался воссоздать условия на раннем Марсе, включая его ржаво-красные железные отложения. «Я получил некоторую огородную зелень, которую я не признал сначала, который быстро стал оранжевым, когда я подверг ее воздействию воздуха. С немного более тщательным экспериментированием я нашел, что это было минералом, названным зеленой ржавчиной, которая чрезвычайно редка на Земле сегодня вследствие ее влечения к кислороду».
Сегодня, зеленая ржавчина быстро преобразовывает в знакомую красную ржавчину, но с не много бесплатного кислорода вокруг, рассуждал доктор Халеви, это, возможно, был важный путь к растворенному железу, чтобы сформировать твердые комплексы и обосноваться к морскому дну.Поддержка этих идей приходит из Сулавеси, Индонезия, где зеленая ржавчина формируется сегодня в богатом железом, бедном кислородом Озере Матано, которое, как думают, было подобно морской воде, которая существовала во время длительных периодов ранней истории Земли.
Чтобы проверить его идеи подробно и исследовать их значение, доктор Халеви настроил эксперименты в который он и его воссозданная команда, максимально тесно, условия древнего, бескислородного, докембрийского океана. Они нашли, что зеленая ржавчина не только формируется при этих условиях, но и что, когда оставлено, чтобы стареть, она преобразовывает в полезные ископаемые, найденные в докембрийских железных пластах – комбинация имеющих железо окисей, карбонатов и силикатов.
Зеленая ржавчина, возможно, была главным транспортным средством для урегулирования железа из морской воды? Доктор Халеви и его команда разработали модели, чтобы изобразить железный цикл в ранних океанах Земли, включая возможность зеленого формирования ржавчины и соревнования с другими минеральными шаттлами железа к морскому дну.
Их результаты предполагают, что зеленая ржавчина была, вероятно, крупным игроком в железном цикле. Железо в зеленой ржавчине позже преобразовало в полезные ископаемые, которые мы можем теперь наблюдать в геологическом отчете. «Конечно, это было бы одно из нескольких средств железного смещения, так же, как много различных процессов вовлечены в химическое отложение осадка в океанах сегодня», говорит доктор Халеви. «Но насколько мы можем сказать, зеленая ржавчина должна была обеспечить существенную пропорцию железа к очень ранним океанским отложениям».