Учёные обнаружили, что расплавленная порода глубоко в недрах Земли способна накапливать кислород в количествах, превышающих ранее принятые представления. Это открытие ставит под сомнение устоявшиеся представления о магме и открывает вероятность того, что кислород, выделяемый из внутренней части планеты, мог помогать формировать атмосферу миллиардами лет назад.

Чтобы проверить гипотезу, исследователи воспроизводили условия давления и температуры, характерные для глубинной мантийной среды. В лаборатории они нагревали синтетический базальт типа среднеокеанического хребта и подвергали образцы давлениям до 7 гигапаскал и температурам в диапазоне 1200–1800 °C. При этом добавляли оксид платины, чтобы создать кислород-насыщённую среду и понять, сколько дополнительного кислорода может поглотить расплавленная порода.

Для проверки того, надёжно ли полученные значения отражают реальную структуру вещества, учёные быстро остывали расплав и превращали его в стекло, затем измеряли состав и содержание воды и углекислого газа. По совокупности данных расчётов, сколько кислорода нужно было добавить, чтобы сбалансировать остальные элементы и присутствующий в воде и CO₂, и вводилось понятие «избыточный кислород».

Результаты показали зависимость запаса кислорода от давления: при нормальном давлении стекло почти не содержало избыточного кислорода, тогда как при 7 ГПа его доля составляла более 5% массы образца. В контрольных условиях без добавленного оксида платины концентрации были существенно ниже — от 0,2% до 0,5% по массе.

Учёные уточнили, что химические признаки не свидетельствуют об образовании газовых пузырьков: по данным раман-спектроскопии кислород не обнаруживался в виде газа внутри стекла, значит избыток кислорода стал частью структуры вещества, а не скопился в пузырьках.