Происхождение массивного резервуара метана идентифицировано

Новое исследование Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI), опубликованное 19 августа 2019 года в журнале Proceedings of the National Academy of Science, предоставляет доказательства образования и обилия абиогенного метана — метана, сформированного химическими реакциями без участия органического вещества — на Земле. Оно также показывает, как этот газ мог иметь схожее происхождение на других планетах и спутниках, даже тех, где больше нет жидкой воды. Исследователи давно замечали метан, выделяющийся из глубоководных гидротермальных источников. Но хотя этот газ в изобилии присутствует в атмосфере, где его производят живые организмы, источник метана на морском дне оставался загадкой.

Из 160 проанализированных образцов горных пород со всех океанов мира почти все содержали включения метана. По оценкам ведущего автора исследования, морского геолога WHOI Фридера Кляйна, эти океанические залежи образуют резервуар, превышающий количество метана в атмосфере Земли до индустриализации.

Ученые проанализировали породы с помощью рамановской спектроскопии — лазерного микроскопа, позволяющего идентифицировать флюиды и минералы в тонком срезе породы. Практически в каждом образце содержался набор минералов и газов, которые образуются, когда морская вода, просачивающаяся через глубокую океаническую кору, попадает в ловушку в раскаленном магматическом оливине. По мере остывания минерала захваченная вода вступает в химическую реакцию — процесс серпентинизации, который образует водород и метан. Авторы демонстрируют, что в иных негостеприимных средах всего два ингредиента — вода и оливин — могут образовывать метан.

"Мы были совершенно удивлены, обнаружив этот массивный пул абиогенного метана в океанической коре и мантии", — говорит Кляйн. "Это источник химической энергии, который создается геологией", — добавляет соавтор работы Джеффри Сиволд.

На Земле глубоководный метан мог сыграть критическую роль в эволюции примитивных организмов, обитающих у гидротермальных источников на морском дне. А в других местах Солнечной системы, например, на спутнике Юпитера Европе или спутнике Сатурна Энцеладе, метан, произведенный тем же процессом, может обеспечить источник энергии для базовых форм жизни.