Компоненти нафти могли утворитися не з останків відмерлих рослин і мікроорганізмів, а з вуглецю та водню, що утворюють метан і велику кількість різних більш важких вуглеводнів в умовах високих температур та тисків у верхніх шарах мантії в надрах Землі
Відповідне дослідження було опубліковано в журналі Nature Geoscience.
Група учених під керівництвом Олександра Гончарова з геофізичної лабораторії Вашингтонського інституту Карнегі провела унікальний експеримент з використанням алмазного ковадла, що витримують величезний тиск. Помістивши всередину робочої області ковадла метан - найпростіший вуглеводень і основний компонент природного газу - вчені створили в ній тиск в 20 тисяч атмосфер і нагріли зміст до температур в діапазоні від 700 до 1500 градусів Цельсія. Як вважають геофізики - ці умови відповідають верхнім шарам мантії поблизу нижньої межі земної кори.
Вивчивши спектральний склад вуглеводнів після нагрівання вчені виявили, що в робочій області ковадла утворилися більш важкі вуглеводні - етан, пропан і бутан, а так само водень і вуглець. Якщо ж аналогічний експеримент провести з більш важким вуглеводнем - етаном, в результаті впливу високих температур та тисків утворюється метан.
Така оборотність реакцій - утворення при високих тисках і температурах етану з метану і навпаки - говорить про те, що процеси взаємних перетворень вуглеводнів, і утворення водню з вуглецем не вимагає наявності вихідних речовин в органічній формі, а значить важкі вуглеводні у складі нафти могли утворитися НЕ зі складних органічних молекул тваринного або рослинного походження, а безпосередньо з метану. Досвід же інших наукових груп говорить про те, що і метан у свою чергу, в цих умовах може утворитися прямо з вуглецю та водню.
"Приводом для нашої роботи стали теоретичні та експериментальні роботи минулих років, присвячені абіогенному походженню вуглеводнів нафти і газу. Суттєво просунутися вперед нам дозволила наша нова установка, в якій ми можемо ідентифікувати вихідні речовини та продукти реакцій, що перебувають під величезним тиском", - сказав Гончаров прес-службі інституту.
"Припущення про те, що вуглеводні можуть генеруватися у мантії Землі, а потім, просочитися у верхні шари земної кори, живити підземні газові і нафтові резервуари, були висловлені вченими з Росії й України багато років тому. Наша робота показує, що ці здогадки дійсно правомірні і потребують подальших теоретичних та експериментальних перевірок", - додав Володимир Кучеров, співавтор публікації, професор Московської державної академії тонкої хімічної технології.
Вчені вважають, що породи мантії можуть виступати в цих реакціях в якості каталізаторів, полегшуючи і прискорюючи процеси взаємних перетворень вуглеводнів. На думку авторів статті тепер необхідно провести серію аналогічних експериментів для більш важких вуглеводнів, а так само вивчити експериментально можливість їх міграції у верхні шари земної кори.