Углекислый газ: новое исследование дополняет картину глобального углеродного цикла

Международная исследовательская группа под руководством Шона Р. Ши из Университета Западного Онтарио и Игнаса Джарриджа и Йонга Кая из Управления фотонных наук Брукхейвенской национальной лаборатории обнаружила, что CO₂ переходит в аморфную полиморфную модификацию при гораздо более низком давлении, чем считалось ранее. Результаты рентгеновского исследования структуры CO₂ под высоким давлением были опубликованы 12 ноября в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Понимание поведения CO₂ в экстремальных условиях, подобных тем, что существуют в недрах Земли, имеет фундаментальное значение для изучения глобального углеродного цикла и эволюции нашей планеты. В то время как предыдущие исследования фиксировали переход около 50 гигапаскалей (ГПа), команда наблюдала переход в аморфную фазу при давлении 37 ГПа (что соответствует глубине около 560 миль под поверхностью Земли). «Это первое свидетельство образования аморфного CO₂ при таких низких давлениях при комнатной температуре», — отметил Игнас Джарридж.

Используя метод рентгеновского рассеяния, ученые также разрешили давний вопрос о координационном числе атома углерода в аморфном CO₂, определив, что оно равно четырем. Данные также показали, что часть углерода и кислорода временно принимает форму короткоживущих видов CO и CO₃, которые исчезают при давлениях выше 63 ГПа. Дальнейшие исследования команда планирует провести на строящемся синхротроне NSLS-II в Брукхейвене, который начнет работу в 2015 году.