Версия для слабовидящих
Ученые из России построили модель синтеза нефти на границе ядра и мантии Земли Печать Email
Новости об инновациях
29.12.2015

Исследователи смоделировали поведение воды и углекислоты при большом давлении и высокой температуре, подобных тем, что существуют на границе земной мантии и ядра, и обнаружили, что в присутствии железа в этой смеси начинают образовываться углеводороды. Об этом корр. ТАСС рассказал ведущий научный сотрудник Института геологии и минералогии СО РАН в Новосибирске и Новосибирского государственного университета Константин Литасов.

Гипотезы происхождения нефти

Основная гипотеза происхождения нефти гласит, что

углеводороды образовывались на протяжении миллионов лет из остатков древних живых организмов. Однако есть данные, свидетельствующие о существовании других механизмов ее появления.

«До нас были работы, показывавшие, что глубоко в недрах Земли может проходить абиогенный синтез. Среди ученых идут горячие споры, могут ли нефть и газ иметь абиогенное происхождение. Но спорщики обычно занимают крайние позиции. Моя точка зрения: пусть 90% нефти имеет биологическое происхождение, а оставшаяся часть – небиологическое», – пояснил Литасов.

Результаты моделирования

Литасов и его коллеги из Королевского технологического института (Стокгольм) смоделировали химические процессы, которые могут идти на границе ядра и мантии Земли.

Речь идет о глубине 2900 километров, давлении в 135 ГПа и температурах около 2700–3700 градусов по Цельсию.

«Провести эксперимент, в котором моделировались бы такие условия, очень сложно. С помощью расчетов мы показали, что если в смесь воды и углекислоты или просто набора углерод-водород- кислород добавить железо, идет образование углеводородов. Без железа в системе синтез не идет», – сказал Литасов.

О переносе веществ

Попадать углерод, водород и кислород в недра Земли могут с тектоническими плитами, из которых состоит земная кора. Плиты постоянно движутся, и в некоторых случаях, в результате встречи двух плит, одна из них уходит под другую. Процесс этот очень медленный: скорость движения литосферных плит измеряется в миллиметрах в год. Если эти плиты способны транспортировать легкие элементы, такие как водород и углерод, в мантию, то в результате этих процессов в недрах Земли могут образовываться так называемые непредельные углеводороды. В их молекулах между атомами углерода есть двойные и тройные связи. Эти углеводороды легко вступают в химические реакции.

Известный пример непредельного углеводорода – этилен, из которого делают знакомый всем по пластиковыми пакетам полиэтилен.

«Кроме того, мы объяснили в этой статье, как образовавшиеся углеводородные соединения могут подниматься ближе к поверхности», – отметил Литасов. Земная кора и мантия состоят из силикатов – минералов, в состав которых входит кремний.

Температуры плавления у них очень высокие, на границе ядра и мантии – не ниже 3700 градусов по Цельсию. Однако в смеси с углеводородами, температура плавления которых намного ниже, силикаты и сами плавятся легче. Благодаря этому,

предполагают ученые, образуются так называемые мантийные плюмы – горячие потоки, поднимающиеся в мантии от ядра Земли к ее поверхности со скоростью до сотен метров в год. Долю углеводородов, которая может образоваться и выйти к поверхности Земли, в результате этого процесса установить пока сложно.

Однако синтез простых органических соединений может в конце концов привести и к формированию более сложной органики, пояснил Литасов. Возможно, гипотеза об образовании первых органических молекул на границе с расплавленным ядром Земли может дополнить популярные теории, согласно которым органику на Землю принесли кометы или астероиды.

«Это, конечно, спекуляция, но тем не менее, как одна из гипотез может рассматриваться в дальнейшем», – сказал исследователь.

Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2015/uchenye-iz-rossii-postroili-model-sinteza-nefti-na-granitse-yadra-mantii-zemli

 
Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта