На глубине нескольких километров под поверхностью Тихого океана ученые обнаружили кислород там, где его существование считалось невозможным. В полной темноте, без солнечного света и без участия живых организмов, он появляется благодаря необычным металлическим образованиям на морском дне. Это явление уже получило название «темный кислород» и заставило ученых пересмотреть базовые представления о химии океана и происхождении жизни.
Еще совсем недавно считалось, что свободный кислород может возникать только в результате фотосинтеза — процесса, напрямую зависящего от солнечного света. Однако в абиссальных зонах Тихого океана, на глубине около четырех километров, исследователи зафиксировали устойчивое выделение кислорода в среде, где царят вечная ночь и экстремальное давление. Источником оказались минеральные структуры, лежащие прямо на дне океана и формирующиеся на протяжении миллионов лет.
Речь идет о полиметаллических узелках — округлых минеральных образованиях, богатых марганцем, железом, никелем, кобальтом и медью. Эти элементы хорошо знакомы современной цивилизации: они используются при производстве аккумуляторов, электроники, электромобилей и технологий возобновляемой энергетики. Узелки встречаются в отдельных районах Мирового океана, включая зону Кларион — Клиппертон, которая к 2025 году остается предметом международных споров из-за возможной глубоководной добычи ресурсов.
Неожиданность открытия заключается в том, что полиметаллические узелки обладают электрохимической активностью. Взаимодействуя с морской водой, они создают слабый электрический потенциал, достаточный для запуска естественного электролиза. В результате молекулы воды распадаются на водород и кислород — без участия бактерий, растений или солнечного света. Для ученых это стало настолько неожиданным, что полученные данные проверялись повторно с применением разных методов измерения.
Интересный факт: полиметаллические узелки растут чрезвычайно медленно — всего на несколько миллиметров за сотни тысяч лет. По сути, они являются «живущими» геологическими объектами, фиксирующими химические условия океана на протяжении колоссальных временных масштабов. При этом районы их скопления часто отличаются низкой биологической активностью, что еще сильнее подчеркивает небиологическую природу источника кислорода.
К 2025 году феномен «темного кислорода» стал одной из самых обсуждаемых тем в океанологии и геохимии. Исследователи подчеркивают, что объемы такого кислорода невелики и не влияют на состав атмосферы Земли. Однако сам факт существования подобного механизма меняет представления о химических процессах в глубинах океана и о том, какие условия могут быть благоприятными для жизни.
Особое внимание к этому открытию проявляют астробиологи. Если кислород способен образовываться без света на Земле, аналогичные процессы теоретически возможны и в подледных океанах других миров. Именно поэтому ученые все чаще упоминают спутники газовых гигантов, такие как Энцелад, где есть соленая вода, минералы и источники энергии, но отсутствует солнечное излучение.
