Углеводороды в глубинах Земли

Новое вычислительное исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, как углеводороды могут образовываться из метана в недрах Земли при экстремальных давлениях и температурах.

Термодинамические и кинетические свойства углеводородов при высоких давлениях и температурах важны для понимания резервуаров и потоков углерода на Земле. Работа дает основу для интерпретации экспериментов, демонстрировавших полимеризацию метана с образованием высших углеводородов, а также более ранних реакций образования метана под давлением. Ученые считают, что почти все (более 99%) углеводородов в коммерческой нефти и газе имеют биогенное происхождение. Однако углеводороды чисто химического, абиогенного происхождения могут формироваться в глубинных слоях коры или мантии в определенных геологических условиях.

«Наше моделирование показывает, что молекулы метана объединяются, образуя более крупные углеводородные молекулы, под воздействием очень высоких температур и давлений верхней мантии Земли», — сказала старший автор исследования, профессор Джулия Галли. Команда использовала суперкомпьютеры для моделирования поведения атомов углерода и водорода на глубинах 65–150 км. Они обнаружили, что углеводороды с несколькими атомами углерода могут формироваться из метана при температурах выше 1500 K и давлениях в 50 000 раз выше, чем на поверхности.