Μυστήριο με την ατμόσφαιρα της Γης – Πού πήγαν οι τεράστιες ποσότητες ξένου και θα έπρεπε να υπάρχουν;

Γη πλανήτης

Οι μετεωρίτες που έχουν προσκρούσει στον πλανήτη μας έφεραν μαζί τους και ένα μυστήριο. Από την ατμόσφαιρα της Γης φαίνεται να λείπουν μεγάλες ποσότητες ξένου (Xe).

Οι μετεωρίτες – μερικοί από τους οποίους είναι παλαιότεροι από τη Γη – μας δίνουν πληροφορίες για το πρώιμο ηλιακό σύστημα και τον πλανήτη μας . Οι βραχώδεις πλανήτες σχηματίστηκαν από τη συσσώρευση αυτών των μικρότερων σωμάτων, οπότε θα πρέπει να μας δώσουν στοιχεία για τη χημική σύσταση του δικού μας πρώιμου πλανήτη.

Έτσι, ήταν περίεργο όταν οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι στους ανθρακούχους χονδρίτες – παλαιοί, πλούσιοι σε άνθρακα μετεωρίτες – τα επίπεδα του ξένου ήταν πολύ υψηλότερα από ό,τι αναμενόταν σε σχέση με άλλα αέρια. Δεδομένου ότι τα πετρώματα αποκαλύπτουν τις αναλογίες των αερίων στο πρώιμο ηλιακό σύστημα, αυτό μας λέει ότι η ποσότητα του ξένου στη σημερινή μας ατμόσφαιρα είναι περίπου το 10 τοις εκατό αυτού που θα περιμέναμε να είναι. Αυτό είναι ιδιαίτερα αινιγματικό λόγω του πόσο λίγο αντιδρά αυτό το χημικό στοιχείο με άλλα στοιχεία.

«Το ξένο είναι ένα από μια οικογένεια έξι στοιχείων που ονομάζονται ευγενή αέρια, όπως το ήλιο και το νέον, είναι οικεία ονόματα. Το όνομά τους προέρχεται από ένα είδος χημικής αποστασιοποίησης- συνήθως δεν συνδυάζονται, ή δεν αντιδρούν, με άλλα στοιχεία» εξήγησε ο επικεφαλής συγγραφέας σε μια εργασία του 2018 που διερευνούσε το χαμένο ξένο, Ελισσαίος Σταύρου.

Πού πήγαν οι τεράστιες ποσότητες ξένου και θα έπρεπε να υπάρχουν;

Άλλα ευγενή αέρια, όπως το αργό και το κρυπτό βρίσκονται στην ατμόσφαιρά μας, και μάλιστα στις αναλογίες που θα περιμέναμε. «Οπότε, πού πήγε το ξένο που λείπει από την ατμόσφαιρα;» Υπήρξαν προτάσεις ότι το ξένο θα μπορούσε να κρύβεται στα ορυκτά, στον πυρήνα της Γης ή ακόμη και στους παγετώνες.

Η ομάδα της δημοσίευσης του 2018 διαπίστωσε ότι υπό ακραία πίεση, το ξένο θα μπορούσε να σχηματίσει ενώσεις με άλλα στοιχεία.

«Η μελέτη μας παρέχει την πρώτη πειραματική απόδειξη ότι οι προηγουμένως θεωρητικές ενώσεις σιδήρου και ξένου υπάρχουν υπό τις συνθήκες που βρίσκονται στον πυρήνα της Γης», εξήγησε ο συν-συγγραφέας Alexander Goncharov. «Ωστόσο, είναι απίθανο τέτοιες ενώσεις να μπορούσαν να δημιουργηθούν νωρίς στην ιστορία της Γης, ενώ ο πυρήνας ακόμη σχηματιζόταν και οι πιέσεις στο εσωτερικό του πλανήτη δεν ήταν τόσο μεγάλες όσο είναι σήμερα».

«Υπάρχει η θεωρία ότι συνδυάστηκαν διάφορες διαδικασίες με αποτέλεσμα να παγιδευτεί το ξένο στον μανδύα πριν ενσωματωθεί στον πυρήνα, αλλά αυτό μένει να το δούμε» πρόσθεσε.

Μια άλλη ιδέα είναι ότι το χαμένο ξένο έφυγε από τη γήινη ατμόσφαιρα πριν από πολύ καιρό μέσω της απομάστευσης, παρασυρόμενο στο διάστημα καθώς μετεωρίτες βομβάρδιζαν τη Γη και διατάραξαν την αρχέγονη ατμόσφαιρα της Γης. Δεδομένου ότι το αργό και το κρυπτό δεν εξαφανίστηκαν από την ατμόσφαιρά μας, αν αυτή η ιδέα είναι σωστή, τότε θα πρέπει να εξηγηθεί γιατί μόνο το ξένο παρασύρθηκε στο διάστημα ενώ η ατμόσφαιρα της Γης ήταν αραιή.

Γη Σελήνη
πηγή: freepik.com

Μια ομάδα, μεταξύ των οποίων και ο Σταύρου, βρήκε όντως στοιχεία που υποστηρίζουν αυτή την ιδέα. Στη μελέτη τους, η ομάδα επιχείρησε να διαλύσει ξένο και αργό σε περοβσκίτη σε θερμοκρασίες και πιέσεις παρόμοιες με αυτές που βρίσκονται στον μανδύα της Γης. Η ιδέα ήταν ότι ίσως το ξένον θα μπορούσε να κρύβεται στον περοβσκίτη πυριτικού μαγνησίου που αποτελεί μεγάλο μέρος του μανδύα.

«Ήμουν αρκετά σίγουρος ότι πρέπει να είναι δυνατόν να γεμίσουμε ευγενή αέρια στον περοβσκίτη», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Hans Keppler στο Nature. «Υποπτευόμουν ότι το ξένο μπορεί να βρίσκεται εκεί μέσα».

Ωστόσο, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ενώ το αργό ήταν σε θέση να διαλυθεί στον περοβσκίτη, το ξένο διαλυόταν μόνο σε ίχνη. Αυτό έδωσε στους ερευνητές την ιδέα ότι μεγάλο μέρος του ξένου μεταφέρθηκε στο διάστημα, ενώ τα άλλα ευγενή αέρια παρέμειναν στη Γη, κρυμμένα με ασφάλεια στον περοβσκίτη.

«Αυτό είναι εντελώς διαφορετικό από αυτό που λένε όλοι οι άλλοι. Λένε ότι το ξένο είναι εδώ αλλά κρύβεται κάπου», εξήγησε ο Keppler. «Εμείς λέμε ότι δεν είναι εδώ επειδή πολύ νωρίς στην ιστορία της Γης δεν είχε πού να κρυφτεί».

Scroll to Top