В газообразном состоянии синглетный кислород существует достаточно долго — по меркам химии. Способ измерения времени жизни такого газа состоит в следующем: берется довольно большое количество вещества и подсчитывается время, за которое половина молекул превращается в обычный кислород; этот параметр называется «временем полураспада». Доктор Миллс определил, что время полураспада синглетного кислорода составляет около 80 миллисекунд (одна тысячная часть секунды), и показал, что ацидозный шок в результате увеличения концентрации молочной кислоты при травме во время распятия приводит к тому, что клетки кожи жертвы начинают выделять синглетный кислород.
Эти атомы кислорода могут переноситься ламинарными потоками вертикально вверх и осаждаться на ткани, причем все они вернутся в нормальное состояние за время, необходимое для преодоления максимум 4 сантиметров. Чем ближе ткань к телу, тем большее количество атомов синглетного кислорода достигает ее в этой точке.
Высвобождение энергии из реактивного кислорода вызовет пожелтение волокон целлюлозы — этот процесс является постоянной головной болью для кураторов музеев, и бороться с ним можно лишь одним способом — выставляя наиболее чувствительные экспонаты при низком уровне освещенности. Доктор Миллс показал, что при определенных условиях процесс выделения синглетного кислорода вызовет пожелтение любых волокон ткани, подвергнувшихся воздействию нестабильных атомов кислорода. Молекулы настолько нестабильны, что мгновенно поглощаются поверхностью ткани, формируя изображение. Чем ближе травмированная кожа к ткани, тем большее число волокон изменят цвет и тем темнее получится отпечаток.
Интересно отметить, что изменение цвета не происходит мгновенно. После того как молекула кислорода отдала лишнюю энергию волокнам ткани, процесс может продолжаться очень долго. Энергия играет роль катализатора, запускающего процесс, который можно сравнить с чрезвычайно медленным горением. Если ткань хранить в сухом темном месте с достаточным доступом кислорода, изображение будет темнеть до тех пор, пока в цепной химической реакции не используются все поврежденные волокна. Эта реакция, получившая название автоокисления, протекает очень медленно, и для достижения стадии насыщения требуется не один год, после чего изображение начнет постепенно тускнеть.
Теория доктора Миллса предсказывает, что изображение на плащанице со временем будет терять насыщенность, пока не исчезнет совсем. Новейшие данные свидетельствуют о том, что изображение на Туринской плащанице таинственным образом исчезает.