Ученые смогли растворить углеводороды в воде

Команда исследователей из Университета Эдинбурга проверила, как будет вести себя смесь углеводородов и воды при сверхвысоком давлении. Ученые помещали крошечные контейнеры с водой и метаном под давление около 20 килобар. Это значительно больше, чем на дне Марианской впадины, и, разумеется, такое давление в естественных условиях никто не наблюдал — только в лаборатории. Между тем, это все равно значительно ниже того, что должно быть в глубинах планет-гигантов Солнечной системы, да даже и в недрах нашей собственной планеты, которая совсем не гигант.

Напомним, что при привычном нам атмосферном давлении углеводороды гидрофобны — т. е. они отталкивают воду и, уж точно, в ней не растворяются. Под микроскопом их смесь с водой выглядит как совокупность капель разного размера. Капли дробятся и сливаются, но не перемешиваются с другой жидкостью. В привычных нам условиях метан почти не растворим в воде.

Экспериментаторы обнаружили, что при высоком давлении смесь веществ становится однородной. Мозаика из капель разного размера исчезает, уступая место одной жидкости.

По мнению ученых, дело, вероятно, в том, что углеводородные «капли» при повышении давления становятся меньше, а водяные сохраняют свой первоначальный размер. Это позволяет метану внедряться в скопления воды и исчезать, не отставляя видимых следов. Получается нечто вроде раствора, свойства которого пока не изучены экспериментально.

Очень вероятно, что примерно так же обстоит дело и в естественных условиях, там, где налицо высокое давление. Ожидается, что новое исследование может помочь нам в понимании процессов, происходящих в недрах планет Солнечной системы, включая собственную.
 

Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.