Метеориты, как известно, имеют большую ценность для науки. Многие из них старше, чем наша планета, благодаря чему они позволяют получить информацию о ранней Солнечной системе, а также о нашей собственной планете. Собственно говоря, скалистые планеты и образовались из таких мелких тел, которые в какой-то момент сгруппировались. Поэтому они позволяют получить информацию о химическом составе планет. На основе исследования углеродистых хондритов, то есть древних, богатых углеродом метеоритов, ученые пришли к выводу, что в атмосфере нашей планеты не хватает большого количества ксенона. Но куда он мог деться?



В атмосфере Земли было большое количество ксенона

Углеродистые хондриты содержат информацию о пропорциях газа в ранней Солнечной системе. Исследование этих метеоритов показало, что в нашей атмосфере в настоящее время содержится лишь 10% ксенона от того количества, которое должно быть. Исчезновение ксенона является весьма загадочным, учитывая то, что он является инертным газом, то есть не вступает в реакцию с другими элементами.


Такие газы как ксенон еще называются благородными. К ним также относится гелий, неон, аргон, криптон, и некоторые другие газы. К слову, радиоактивный радон, который выделяется из почвы, и в настоящее время угрожает Арктике, также относится к этим газам. А такой газа, как неон, известен тем, что используется при производстве чипов, о чем мы рассказывали ранее. “Благородными” эти газы назвали из-за их некой химической отчужденности.


Ксенон — благородный газ, который не вступает в реакцию с другими элементами в нормальных условиях

Удивительно, что другие благородные газы, такие как аргон и криптон, присутствуют в атмосфере в том же количестве, в котором и должны в соответствии с результатами анализа метеоритов. Это значит, что по какой-то причине не стало только ксенона.

Куда исчез ксенон из атмосферы Земли
Предположения относительно исчезновения ксенона ученые выдвигали самые разные. Возможно, он скрывается в минералах, в ядре нашей планеты или даже находится в ледниках. Однако открытие, сделанное в 2018 году, говорит о том, что возможны и другие варианты его исчезновения. Как выяснилось, ксенон на самом деле не такой “благородный” газ, как предполагалось ранее. При высоком давлении он все же может образовывать соединения с другими элементами.

В ходе исследования ученые доказали существование соединений железа и ксенона, о которых ранее только догадывались. Правда, для этого должны быть такие же условия, которые имеются в ядре нашей планеты. При этом маловероятно, что такие соединения возникли на этапе зарождения нашей планеты, когда ядро только формировалось, так как тогда не было такого большого давления, как сейчас.



Согласно одной из версий, ксенон может находиться в ядре Земли

Возможно, произошла цепь процессов, в результате которых ксенон был захвачен в мантии, а затем каким-то образом попал в ядро. Одна команда исследователей даже доказала, что это возможно. Ученые растворили ксенон и аргон в минерале перовските при давлении и температурах, аналогичных тем, которое наблюдается в мантии нашей планеты.

Поэтому можно предположить, что ксенон мог быть заключен в перовскит силиката магния, который составляет большую часть мантии. Однако пока это только предположение, которое предстоит подтвердить или опровергнуть.

Мог ли ксенон из атмосферы улететь в космос?
Существует и другая версия, согласно которой этот газ не остался на Земле, а покинул атмосферу в результате дегазации, то есть был унесен в космос. Это могло произойти в период, когда метеориты и астероиды бомбардировали Землю и отправили первичную атмосферу в космос. Однако в таком случае возникает вопрос — почему не исчезли другие благородные газы, такие как аргон и криптон?


Возможно, большая часть ксенона улетела в космос

Возможно ответ имеется в упомянутом выше исследовании. В ходе своего эксперимента, ученые обнаружили, что хотя аргон и ксенон могли растворяться в перовските, ксенон задерживается лишь в крайне незначительном количестве. Это значит, что другие инертные газы могли задержаться на Земле, а ксенон улетел в космос.

Согласно этой теории, относительное содержание ксенона, криптона и аргона в атмосфере Земли зависит от того, насколько хорошо эти элементы растворяются в перовските. Однако, если эта теория верна, то перовскит должен быть и в мантии Марса, так как в атмосфере этой планеты есть определенное количество ксенона. Если окажется, что в мантии Красной планеты недостаточно перовскита, ученым все же придется искать недостающий ксенон на Земле.

https://earth-chronicles.ru/news/2024-03-02-177445