新研究揭示了地球早期大气的组成。理解早期地球的大气和地表条件，尤其是在生命起源之前，对于理解地球支持生命的能力至关重要。据信，地球类行星的大气层是通过来自行星内部的挥发性物质的释放而形成的，其组成主要受到地幔的氧化状态的控制。

为了理解地幔的氧化状态，地幔中亚铁（Fe2+）和三铁（Fe3+）铁的丰度是关键，因为地幔的氧化状态随着这两种铁氧化物的相对丰度的变化而变化。

爱媛大学进行了一项实验研究，表明在高压下，通过金属饱和岩浆中亚铁（Fe2+）的氧化还原反应，形成三铁（Fe3+）的效率比之前预想的要高。在这个反应中，从2Fe2+生成Fe3+和金属铁（Fe0），而Fe0的分离进入地核会增加残余岩浆中Fe3+的含量和氧化状态。

实验结果表明，在地球核心形成期间，地球的岩浆海中的Fe3+含量约比目前的上地幔高一个数量级。这表明，在核心形成后，岩浆海比现今地球的地幔氧化程度要高得多，而由这种高度氧化的岩浆释放出的挥发性物质会形成富含CO2和SO2的大气。

此外，研究人员还发现，通过地质记录的推断，地球岩浆海的估计氧化状态可以解释超过40亿年前哈迪亚纪（Hadean）岩浆的氧化状态。

由于在富含CO2的大气中生物分子的形成效率非常低，研究人员推测，在地球形成后，还发生了还原性物质的晚期附加作用，这在为生物提供可用的有机分子和创造适居环境方面发挥了重要作用。