Нейрорбиолог и ведущий подкаста "Британские учёные выяснили" и автор проекта OneScience · 8 дек 2022 ·
onesience
Да, возможен и он происходит на нашей планете прямо сейчас)))
Американские геохимики предложили объяснение для механизма абиогенного синтеза метана в породах земной коры океанического типа. При охлаждении содержащих оливин габбро, базальтов и перидотитов происходит их растрескивание с последующим захватом флюидных включений. По мере остывания оливин реагирует с водой во включениях, что приводит к образованию новых минералов и водорода, который восстанавливает CO2 до метана. Этот метан затем может долго сохраняться во включениях, при случае выделяясь на поверхность. По оценкам ученых таким образом могла образоваться большая часть абиогенного метана на Земле.
Механизм примерно таков:
Первая реакция — взаимодействие оливина с водой с образованием минералов группы серпентина:
3Mg2SiO4 + 2H2O + SiO2(aq) = 2Mg3Si2O5(OH)4
Для успешного протекания этой реакции требуется наличие растворенного во флюиде кремния, но он обычно присутствует в гидротермальных растворах из-за их взаимодействия с породами, через которые они циркулируют. При дальнейшем охлаждении до 340°C начинает образовываться брусит:
2Mg2SiO4 + 3H2O = Mg3SiO4(OH)2 + Mg(OH)2
Кроме магния в оливине также содержится железо. Частично оно входит в состав серпентина, но частично образует и свою фазу — минерал магнетит (Fe2+Fe3+2O4), при этом часть двухвалентного железа окисляется и выделяется водород:
2Fe2+O + H2O = Fe3+2O3 + H2
Все эти три реакции идут до полного исчерпания H2O. По данным моделирования максимальное количество водорода и, соответственно, магнетита достигается к 300°C. Чем больше выделяется водорода, тем сильнее следующая реакция смещается в правую сторону — образуется метан:
CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
Выделяющаяся вода расходуется на дальнейшую серпентинизацию, и процесс продолжается до исчерпания реагирующих компонентов.
На Земле исследования метана, выделяющегося в ходе геологических процессов из трещин в породах земной коры, в районах подводных гидротермальных полей и щелочных источников, шли в основном в контексте его участия в биогеохимических циклах и влияния на климат. При этом детально механизмы абиогенной генерации метана до настоящего времени были исследованы довольно плохо. Уже было известно, что метан может образовываться за счет реакции водорода, выделяющегося при серпентинизации пород океанического дна с CO2, но источник этого углерода был точно не известен. Недавнее исследование изотопных соотношений углерода, отобранных на подводном гидротермальном поле Фон Дамм (Von Damm vent field, см.: J. M. McDermott et al., 2015. Pathways for abiotic organic synthesis at submarine hydrothermal fields), установило, что водород, возникающий при химических реакциях во время циркуляции флюидов по трещинам пород, напрямую не приводит к образованию метана. Идея о том, что он может поступать из верхней мантии также является несостоятельной: она слишком окисленная для того, чтобы метан был стабилен, да и изотопные соотношения углерода показывают, что источником углерода для метана является морская вода (N. Grozeva, 2018. Carbon and mineral transformations in seafloor serpentinization systems).
1 эксперт согласен
Илья Соловьёв
9 декабря 2022подтверждает
Новаторские научные идеи в очень доступной форме, отличный ответ.
Гидрируй углекислый газ и будет метан. Способов синтезировать метан с десяток наверное. Но живые организмы все равно будут нужны.. синтез поставить, посуду помыть все дела.
Вот когда роботы захватят мир, тогда возможно будет синтезировать без участия живых организмов.
Вам дали развернутый ответ ниже (или выше). Я отвечу попроще, метан входит в состав вулканических газов. А эти газы маловероятно формируются биогенным способом из-за ряда особенностей (температура например). Следовательно метан был сформирован какими-то другим способом.
В Солнечной системе есть планеты практические полностью состоящие из метана. Моря, океаны, реки, атмосфера - и это всё из метана.
Будете ли вы утверждать, что этот метан создан биотой этих планет?