炭化水素は動物の死骸ではなく、地中深くのメタンから生成される可能性がある

新たな研究は、太古の動物の遺骸が何億年もかけて圧縮され、加熱されたこととは別に、地球の奥深くでメタンから高濃度炭化水素が生成される仕組みを明らかにしている。もちろん、メタンを溶融した石油は一般的な石油に比べてはるかに珍しいものだが、この研究は、地球の高圧・高温地帯の一部で非生来炭化水素が発生する可能性があることを示している。

ローレンス・リバモア国立研究所の科学者たちは、スーパーコンピューターを使って、地殻の40～95マイル下に埋もれた炭素原子と水素原子が、驚異的な圧力と温度にさらされた場合に何が起こるかをシミュレートした。

研究者らは、華氏2,240度以上の温度と地表の5万倍の圧力で、メタン分子が融合して複数の炭素原子を持つ炭化水素を形成できることを発見した。金属や炭素との相互作用が融合プロセスを加速させると研究者らは述べた。LLNLのニュースリリースによると、これらの条件は約70マイルの深さで発生している。

メタン (CH4) には 1 つの炭素原子と 4 つの水素原子が含まれます。プロパンやブタンなどの高級炭化水素には、さらに多くの炭素原子が含まれます。

石油や天然ガスに含まれる炭化水素の約 99 パーセントは、動物プランクトンや藻類などの古代の生物の圧縮・加熱された残骸から得られます。これらの生物は、地表から 5 マイルから 10 マイル下の堆積層の下に埋もれていました。

19 世紀と 20 世紀には、一部の科学者は炭化水素が非生物的プロセスによっても形成される可能性があると考えていました。太陽系のいくつかの天体でメタンが存在することは、炭化水素が有機成分なしで存在できることを示しています。しかし、非生物的石油鉱床が発見されなかったこともあり、この理論は支持されなくなりました。

LLNLの研究者らは、そのような鉱床がどこにあるのかは知らないと主張している。また、そのような深部の鉱床がマントルのさらに深いところまで移動して採取できるかどうか、またその場合どのように移動できるかについても調査していない。しかし、カリフォルニア大学デービス校の教授で、米国科学アカデミー紀要に掲載されたこの研究の主任著者であるジュリア・ガリ氏によると、研究者らは、地溝帯や沈み込み帯などの状況では非有機起源炭化水素が技術的に存在する可能性があると述べている。

「我々は、高級炭化水素が現実的な『汚れた』地球マントルの条件下で実際に発生するとは言っていないが、圧力と温度だけはそれが発生するのに適切であると言っているのだ」と彼女は語った。

ローレンス・リバモア国立研究所