Открыт новый класс соединений, влияющих на глобальный цикл углерода

НОВОСИБИРСК, 22 августа. /ТАСС/. Ученые в ходе совместных исследований открыли новый класс соединений - ортокарбонаты, которые образуются при переходе из одного состояния в другое при экстремально высоком давлении и температуре. По данным исследователей, такие процессы происходят в прилегающих к ядру Земли слоях мантии, сообщили ТАСС в пресс-службе Новосибирского государственного университета.

Карбонаты - это соли угольной кислоты. В природе они встречаются в виде минералов. Распространены карбонаты кальция, магния, железа и натрия. При движении литосферных плит Земли на границах континентов океаническая плита пододвигается под континентальную. Карбонаты на поверхностях океанических плит испытывают сильное давление. В своем исследовании ученые занимались воссозданием таких процессов, происходящих внутри планеты.

"Удалось установить, что в карбонатах при большом давлении и высокой температуре происходит перестройка атомов, чем-то подобная той, которая имеет место при превращении графита в алмаз. В карбонате, как и в графите, углерод имеет треугольную координацию, а в ортокарбонате, как и в алмазе, - тетраэдрическую. Мы предполагаем, что реакция образования ортокарбонатов, в частности ортокарбоната магния, не только может быть проведена в идеализированных лабораторных условиях, но может иметь место и в глубинных оболочках Земли, принципиально влияя на глобальный цикл углерода", - цитирует пресс-служба автора исследования Павла Гаврюшкина.

Открытие нового класса химических соединений стало плодом 10-летнего исследования исследователей из России, Японии, Словении, Швеции, США и Германии. Ученые показали возможность образования ортокарбонатов в результате реакции карбонатов и оксидов в области высоких давлений и температур. Основные эксперименты по синтезу предсказанных структур велись с использованием источников синхротронного излучения.

О значении открытия

"Полученные нами данные расширяют существующие знания о глобальных процессах, которые происходят в недрах нашей планеты. Теперь мы больше знаем о том, что происходит с карбонатами при их погружении на глубину. Человеку пока удалось добурить лишь до глубины 12,2 км. Такова глубина Кольской сверхглубокой скважины. В расчетах же и экспериментах мы погрузились до глубины 3 тыс. км и сделали прогноз того, что там может происходить с карбонатами", - отметил автор исследования.

Гаврюшкин пояснил, что изучать строение Земли возможно с помощью сейсмических методов, просвечивая толщу звуковыми волнами. Однако, по его словам, такие методы очень мало говорят о свойствах вещества и ничего не говорят о его составе и строении. Такую информацию нужно получать из эксперимента, из расчета или из природных образцов. "Каждый из этих источников информации имеет как серьезные преимущества, так и серьезные недостатки, и только совместное их использование может действительно расширить наши знания о строении Земли. Надеюсь, полученные мною теоретические и экспериментальные данные позволят хотя бы немного продвинуться на этом пути", - заключил Гаврюшкин.