Як відомо, ксенон є другим за масою хімічно інертним газом. Наша атмосфера містить набагато менше ксенону відносно легких інертних газів, ніж метеорити, схожі на матеріал, з якого утворена Земля.

Ксеноновий парадокс - один із найбільших наукових детективів. Висунуто гіпотези про те, що елемент ховається у льодовиках, мінералах, ядрі Землі та ін.

Цього разу в ролі детективів виступили Ханс Кеплер і Святослав Щека з Байройтського університету (Німеччина). У пошуках розгадки вони знову звернулися до мінералів, а саме до силікату магнію (MgSiO₃). Це основний компонент нижньої мантії Землі - шар розплавленої породи між земною корою і ядром, на частку якого припадає половина маси планети. Можливо, ксенон варто шукати саме там?

Дослідники спробували розчинити ксенон і аргон у силікаті магнію при температурах, що перевищують 1600 °С, і тиску, приблизно у 250 разів переважаючому показник на рівні моря. У цих екстремальних умовах, що нагадують нижню мантію, мінерал втягнув у себе аргон, але практично не знайшов місця для ксенону.

Замість того щоб посипати голову попелом, експериментатори задумалися: а що якщо ксенон не ховається взагалі?

Більше 4 млрд років тому Земля ще залишалася розплавленою. У результаті метеоритного бомбардування планета втратила основну частину своєї первинної атмосфери. Можливо, при цьому аргон та інші інертні гази сховалися у силікаті магнію, а ксенон переважно вилетів у космос.

З охолодженням Землі аргон і інші інертні гази почали просочуватися в атмосферу, а ксенон зберігався у мінералах у вкрай малих кількостях, тому і зараз на нього припадає дуже незначна частка атмосфери. Крім того, вчені вказують на те, що відносне співвідношення трьох інертних газів (ксенону, криптону та аргону) в атмосфері приблизно відповідає їхній розчинності у силікаті магнію.

Гіпотеза могла б також пояснити, чому легкі ізотопи ксенону зустрічаються в атмосфері рідше важких. Справа у тому, що вони першими покинули планету при метеоритному бомбардуванні.

Те ж можна сказати і про нестачу інертних газів в атмосфері Марса. Дуже слабке гравітаційне поле планети завадило їй утримати гази - за винятком тих, що «застрягли» у силікаті магнію.

Правда, Крістель Санлу з Університету П’єра та Марії Кюрі (Франція) відзначає, що гіпотеза не повністю пояснює ні надлишок важкого ксенону в атмосфері, ні додаткові його об'єми, що утворюються в результаті радіоактивного розпаду урану та плутонію у породі. Крім того, пані Санлу виражає сумнів у тому, що Марс має достатньо силікату магнію (якщо взагалі має), щоб можна було пояснити ступінь присутності ксенону у його атмосфері.

Результати дослідження опубліковані у журналі Nature.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: science.compulenta.ru