Mangler Xenon Gas Fundet I Jordens Kerne

{h1}

Den xenongas, der mangler fra jordens atmosfære, kan være blevet fundet. Forskere siger, at det sidder fast i jordens kerne, hvor ædelgassen er bundet af andre atomer.

Opdateret tirsdag, 22. april kl. 13.34 ET.

Mystisk, mangler det meste af den gas xenon, som forskere finder i Jordens atmosfære. Nu siger forskere, at de måske har svaret på dette puslespil: Denne ædle gas, som normalt ikke binder sammen med andre atomer, kan reagere kemisk med jern og nikkel i Jordens kerne, hvor det holdes.

Xenon er en ædelgas, så som andre ædle gasser, som helium og neon, er det for det meste kemisk inert. Forskere har længe analyseret xenon for at studere udviklingen af ​​jorden og dens atmosfære.

Mærkeligt er atmosfæriske niveauer af xenon mere end 90 procent mindre end forskere ville have forudsagt baseret på niveauer af andre ædle gasser såsom argon og krypton. [8 kemiske elementer du aldrig har hørt om]

"Det manglende xenon paradoks er et langvarigt spørgsmål," siger studieforfatteren Yanming Ma, en beregningsfysiker og kemiker ved Jilin Universitet i Changchun, Kina.

Selvom nogle forskere har antydet, at dette xenon måske er blevet rømt fra atmosfæren til rummet, tror de fleste forskere, at det er gemt i jordens indre. Undersøgere har imidlertid længe undladt at finde en måde, hvorpå jorden kan inkorporere denne gas i kemisk stabile forbindelser - For eksempel er der ingen kendt måde for is eller sedimenter til realistisk at fange xenon på jorden, hvilket betyder, at det bare skal slippe ind i atmosfæren.

Tidligere forskning havde antydet, at Jordens kerne kunne holde xenon. Men "alle de tidligere forsøg på at implicere fangsten af ​​xenon i jordens kerne har mislykkedes," sagde Ma.

Jordens kerne, som indeholder omkring en tredjedel af planetens masse, er lavet af jern og nikkel. I 1997 rapporterede forskere eksperimenter, der antydede, at xenon ikke ville reagere med jern.

"Gennem en omhyggelig analyse af deres arbejde fandt vi imidlertid, at eksperimentet blev udført kun op til 150 gigapascaler, et pres langt fra jordens indre kernetryk på 360 gigapascaler," sagde Ma. (Til sammenligning er 1 gigapascal mere end ni gange større end trykket i bunden af ​​Mariana Trench, den dybeste del af havet.)

Denne tidligere forskning har også teoretisk ekstrapoleret, hvad der kunne ske, hvis xenon blev fanget ved det høje tryk, der blev fundet i Jordens indre kerne, og konkluderede, at xenon ikke ville binde sig med jern. Imidlertid ville disse tidligere undersøgelser antage xenon danne et såkaldt "hexagonalt tæt pakket gitter" - i det væsentlige et gitter af atomer, der ligner et faststof, hvis bund- og topflader er hexagoner, og hvis sidesider er rektangler. Denne antagelse blev lavet, fordi jernatomer normalt danner denne form for struktur med andre jernatomer.

Imidlertid begrundede Ma og hans kolleger, at hvis strukturerne af jern-xenonforbindelser er forskellige, kunne de danne en forbindelse. Deres beregninger tyder nu på, at xenon ved de ekstreme temperaturer og tryk, der findes i Jordens kerne, kan binde med både jern og nikkel. De mest stabile af disse molekyler er dem med et xenonatom og tre jernatomer - XeFe3 - eller et xenonatom og tre nikkelatomer - XeNi3. XeFe3 danner kubiske gitter, mens XeNi3 danner gitter, hvis øverste og nederste flader er hexagoner, og hvis sidesider er trekanter.

Disse resultater tyder på Jordens kerne kan indeholde alle de manglende xenon. "Vi håber, at fremtidige højtryksforsøg kan udføres for at bekræfte vores forudsigelser," sagde Ma. Sådanne høje tryk kunne opnås ved at klemme objekter imellem diamanter.

For disse højtrykseksperimenter skal der dog anvendes en høj temperatur på mere end 6.000 Kelvin (10.340 grader Fahrenheit eller 5.727 grader Celsius). En sådan høj temperatur, hvis den ikke kontrolleres korrekt, kan let føre til brud på diamanterne bruges til trykgenerering. Dette kan være den største hindring for eksperimentet. "

Det er fortsat usikkert, hvilke virkninger, hvis nogen, disse xenonforbindelser kunne have haft på udviklingen af ​​jordens kerne. "Dette skal analyseres mere dybt," sagde Ma.

Forskerne uddybede deres resultater online 20. april i tidsskriftet Nature Chemistry.

Redaktørens note: Denne artikel blev opdateret for at ordne nogle ulige formuleringer, der opstod under redigeringsprocessen.

Følg os @wordssidekick, Facebook og Google+. Originalartikel om WordsSideKick.com.


Video Supplement: Racism, School Desegregation Laws and the Civil Rights Movement in the United States.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com