在我們的太陽系里,除了地球以外,還有那顆行星有原油儲存?
作者:化工綜合網發布時間:2022-06-11分類:有機原料瀏覽:205
如果一定要找一個行星去做油氣勘探,我作為石油地質科研工作者會建議火星。
可能這樣一個答案會出乎很多人的意料:火星至今未見生物,怎么可能會有生物成因的油氣?我的建議是:看完我的解釋后再想一想。
火星曾經有水,這已經是一個毋庸置疑的事實。好奇號火星車在Gale隕石坑長達數年的探索,已經發現這個隕石坑的古代湖泊堆積物,火星在軌飛行器的照片同樣也證明今日的火星表面仍然具有少量、短暫的液態水活動跡象。
(Gale隕石坑的湖泊想象圖)
(Gale隕石坑的簡要地質情況)
紅色的熒惑曾經也是一顆藍色的,有海洋、湖泊與河流,有復雜多變的大氣活動的行星。只不過由于自身引力不夠大,這些水在漫長的演化歷史中逐漸散失到宇宙里去了。如此濕潤的古代環境,是否孕育過生命呢?登陸火星的眾多火星車目前還沒法給出答案,但是一群來自中國的科學家似乎找到了一些有趣的現象。
2011年7月,一顆隕石降落在摩洛哥南部的提森特(Tissint)地區,目擊者帶著科學家找到了這顆隕石散落的一些碎片。
(大名鼎鼎的Tissint隕石碎塊之一,來自火星)
(另一塊被科學家研究的Tissint隕石)
科學家們研究了它的出身,發現這是一顆來自火星的巖石。也許是很久以前的某個小行星撞擊過火星,濺射出來了一些碎片,它在脫離火星引力的束縛后,陰差陽錯間飛向地球,經過了與大氣層的激烈摩擦,掉在了北非。
來自中科院的一個研究團隊對這塊隕石進行了各種分析化驗,十八般武藝用了個遍,結果發現了一些誰也沒想到過的東西:復雜的、碳化的了有機物。進一步研究發現,這些有機物不僅僅充填在裂縫中,而且被巖石熔融物整個包裹了起來——這就像是一只小蟲被包上了蠟,在包上蠟的那一刻,小蟲的時光便凝固了起來。
(引自論文1,為Tissint隕石有機碳的顯微照片。圖中箭頭所指為有機碳。)
這個隕石里的復雜有機物來自地球以外。也許有人會說,發現有機物有什么稀罕的,宇宙里的有機物不是很多嗎?沒錯,宇宙中確實有很多簡單的小分子有機物,但這塊隕石里發現的有機物,是大分子的復雜有機質,而且是一種呈現為生油母質的有機質。
所謂生油母質,另一個名字叫做干酪根,英文kerogen。它是由生物有機物經過高溫高壓作用后,演化而成的一種具有特殊結構和特殊性質的復雜有機物,是經過試驗室證實的、可以加溫加壓直接生成油氣的物質。
用一句話總結以上這么長的篇幅:在火星的巖石里,人們發現存在少量的生油母質,或者用我更習慣的說法,干酪根。
這就完了嗎?并不是。
更驚人的結論發生在對該有機物進行了碳同位素檢測后。眾所周知,地球上所有生物體內,碳元素的同位素組成都具有C12較多的特征,生物形成的有機物中,C12的比例遠大于它在大氣、水等自然環境中的比例,大氣中的碳同位素以C13占主導。在同位素地球化學中,這是由于生物的同位素分餾作用造成特殊現象。反過來,人們則可以用一個有機質中碳同位素的組成特征來倒推該物質是否為生物成因。
這個令人驚訝的結果是,該物質的C13同位素比例,遠低于火星大氣中C13的比例,而C12的比例明顯更高,證明該物質是由某種能主動富集C12的“物體/過程/作用”所形成的產物。
(引自論文1。該圖體現了火星隕石有機物的C13比例,與之對比的是地球有機質的C13比例)
在地球上,能夠形成這樣類似特征的有機物的“物體/過程/作用”,是生命活動。
在火星,能夠形成類似特征有機物的活動,是什么?
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火星曾經有一個濕潤的、存在海洋湖泊的過去;
火星的巖石里存在干酪根型的有機質,已經碳化;
這些火星有機質具有與地球有機質類似的C13比例;
地球的有機質來自生命活動,火星的呢?
(人們對古代火星環境的思考)
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也許,在那顆紅色星球的遙遠過去,藍色的海洋與湖泊遍布大地,某些迥異于地球生命形式的火星早期微生物在液態水里恣意生長。它們世代繁衍,它們生死循環,它們的遺骸降落在火星海洋的底部沉積物里。地質演變,山河改觀,有機質在地下逐漸轉變為干酪根,就像地球上發生過的那樣,源源不斷的油氣開始從烴源巖里冒出來,蘊藏在地下。直到有一天,火星的環境不再足以維系生物存活,近地表微生物生態系統宣告滅亡,火星從此陷入死寂。
那么,有耐心讀到這里的朋友,你覺得,在火星找油氣,還真的那么不可思議嗎?
延伸閱讀:
【1】Lin Y, El Goresy A, Hu S, et al. NanoSIMS analysis of organic carbon from the Tissint Martian meteorite: Evidence for the past existence of subsurface organic‐bearing fluids on Mars[J]. Meteoritics & Planetary Science, 2014, 49(12): 2201-2218.
【2】果殼:火星生命證據,或許就在我們手中
()
【3】知乎:如果石油真的是按有機成因形成的,那怎么解釋超大規模油藏的形成?
(任何對油氣的有機成因有疑惑的朋友,歡迎閱讀我的知乎回答:
)
太陽系八大行星,除了地球外,其他七顆行星無原油儲存。原油是未經加工過的石油。原油呈黑褐色,有熒光,氣味特殊的粘稠狀。主要含有碳、氫、硫、氮、氧和金屬,以芳香烴、烯烴、烷烴等液態烴的形式存在。現在普遍被接受的石油形成原理之一生物沉積變油學說認為石油是埋在地下、海洋等缺氧環境中的有機物質(動植物尸體等)經歷長期演化形成的。另外一種解釋為石化油(無機生成),該學說否定生物沉積變油,認為石油不是由生物演化而來,是地球上的碳形成的。
太陽系中除了地球之外的七大行星中,還真有可能存在生命。比如火星上可能存在微生物,機遇號火星車發現火星上曾經有液態水的存在。科學家們對火星隕石進行研究,發現鏈狀分子,經過進一步分析,確認鏈狀分子是火星上的生物脫落下來的。但是原油是經過數百萬年或數億年復雜演化而來的,需要適合的溫度、壓力、催化劑等物理與化學因素。按照第一種原油形成原理,火星上是不可能存在原油的,其他行星上更不可能(在其他行星還沒有被完全研究探索的情況下)。
第二種無機生成理論認為在地球早期有大量的碳化鐵生成,碳化鐵經過特殊的作用生成碳氫化合物,冷卻堆積后形成石油。按照這種理論其他行星上是可能存在石油的。但由于對這些行星的了解還甚少,現今并在太陽系中沒有發現除地球以外的其他行星上存在原油。
川陀太空
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