Неочаквана изненада: от атмосферата на Земята е изчезнал почти всичкият ксенон, а учените не знаят къде е отишъл
Известно е, че метеоритите имат огромна стойност за науката. Много от тях са по-стари от нашата планета, тъй че дават информация за ранната Слънчева система, както и за нашата лична планета. Скалистите планети в действителност са се образували от такива дребни тела, които в някакъв миг са се слели. Затова те дават информация за химическия състав на планетите. Въз основа на проучването на въглеродните хондрити, т.е. античните астероиди, богати на въглерод, учените са стигнали до извода, че в атмосферата на нашата планета липсва огромно количество ксенон. Но къде би могъл да е отишъл той?
В земната атмосфера е имало огромно количество ксенон
Въглеродните хондрити съдържат информация за съотношението на газовете в ранната Слънчева система. Изследването на тези астероиди сподели, че понастоящем нашата атмосфера съдържа единствено 10% от количеството ксенон, което би трябвало да съдържа. Изчезването на ксенона е много озадачаващо, като се има поради, че той е неподвижен газ, което значи, че не реагира с други детайли.
Газовете като ксенона се назовават още благородни газове. Към тях спадат също хелият, неонът, аргонът, криптонът и някои други газове. Между другото, радиоактивният радон, който се отделя от почвата и сега заплашва Арктика, също спада към тези газове. Известно е, че газ като неона се употребява при производството на чипове. Тези газове са наречени „ благородни “ поради тяхното несъмнено химическо отчуждение.
Изненадващо е, че другите благородни газове, като аргон и криптон, участват в атмосферата в същото количество, в което би трябвало да бъдат съгласно анализите на метеоритите. Това значи, че по някаква причина липсва единствено и само ксенонът.
Къде е липсващ ксенонът от атмосферата на Земята
Учените изричат разнообразни догатки по отношение на изгубването на ксенона. Може би той е прикрит в някои минерали, в ядрото на нашата планета или даже се намира в ледниците. Едно изобретение, направено през 2018 година, обаче допуска, че са вероятни и други разновидности за неговото изгубване. Оказва се, че ксенонът в действителност не е толкоз „ доблестен “ газ, колкото се смяташе до момента. При високо налягане той въпреки всичко може да образува съединения с другите химични детайли.
В хода на проучването учените потвърдиха съществуването на съединения на желязото и ксенона, за които преди този момент единствено се предполагаше. За да се случи това обаче, би трябвало да има същите условия, които съществуват в ядрото на нашата планета. Използвайки лазерно загрята диамантена клетка, откривателите са имитирали изискванията в ядрото на Земята. Използвали са усъвършенствани спектроскопични принадлежности, с цел да следят по какъв начин ксенонът взаимодейства както с никел, по този начин и с желязо. Те са разкрили, че ксенонът и никелът образуват XeNi3 под съвсем 1,5 милиона пъти обикновено атмосферно налягане (150 гигапаскала) и при температури над към 1200 градуса по Целзий (1 500 келвина).
В същото време е малко евентуално такива съединения да са се появили на стадия на пораждане на нашата планета, когато ядрото занапред се е формирало, тъй като тогава не е имало толкоз високо налягане, както в този момент.
Възможно е да е имало верига от процеси, при които ксенонът е бил арестуван в мантията и по-късно по някакъв метод е попаднал в ядрото. Един екип от откриватели даже потвърди, че това е допустимо. Учените разтворили ксенон и аргон в минерала перовскит при налягания и температури, сходни на тези, които се намират в мантията на нашата планета.
Следователно е допустимо ксенонът да е капсулиран в магнезиевия силикат перовскит, който съставлява по-голямата част от мантията. Засега обаче това е единствено съмнение, което занапред следва да бъде доказано или опровергано.
Възможно ли е ксенонът от атмосферата да е изхвърлен в космоса?
Съществува и друга версия, съгласно която този газ не е останал на Земята, а е напуснал атмосферата вследствие на дегазация, т.е. бил е изведен в космоса. Това може да се е случило в интервала, когато метеоритите и метеоритите са бомбардирали Земята и са изпращали първичната атмосфера в космоса. Тогава обаче поражда въпросът – за какво не са изчезнали и другите благородни газове като аргона и криптона?
Може би отговорът се съдържа в упоменатото нагоре изследване. В своя опит учените откриват, че макар че аргонът и ксенонът могат да се разтварят в перовскитите, ксенонът се задържа единствено в извънредно дребни количества. Това значи, че другите благородни газове може да са се задържали на Земята, до момента в който ксенонът е изхвърчал в космоса.
Според тази доктрина относителното наличие на ксенон, криптон и аргон в земната атмосфера зависи от това какъв брой добре тези детайли се разтварят в перовскитите. Ако обаче тази доктрина е вярна, то перовскит би трябвало да има и в мантията на Марс, защото в атмосферата на тази планета има несъмнено количество ксенон. Ако се окаже, че в мантията на Червената планета няма задоволително перовскит, учените въпреки всичко ще би трябвало да търсят изчезналия ксенон на Земята.