Η Μυστηριώδης υπόθεση της εξαφάνισης ευγενούς αερίου.

Λειτουργία στα 3 kW, στο Εργαστήριο Thruster Hall

Αέριο εργασίας : Xenon
Παροχή: 20-70 SC CM
Τάση εκκένωσης: 200-700 V
Ισχύς : 0,5 - 4 kW

Το Xenon έχει σχεδόν εξαφανιστεί από την ατμόσφαιρα της Γης. Οι γεωλόγοι πιστεύουν ότι μπορεί να έχει εξαφανιστεί στο διάστημα.

Η αλήθεια βρίσκεται σε κάθε πνοή του αέρα, αλλά οι απαντήσεις είναι πιο δύσκολο να έρθουν. Το Xenon, το δεύτερο βαρύτερο από τα χημικά αδρανή ευγενή αέρια, έχει χαθεί. Η ατμόσφαιρά μας περιέχει πολύ λιγότερο xenon, σε σχέση με τα ελαφρύτερα ευγενή αέρια.

Το παράδοξο της εξαφάνισης του xenon είναι ένα από τα μεγάλα μυστήρια της επιστήμης. Οι ερευνητές υποθέτουν ότι το στοιχείο αυτό κρύβεται σε παγετώνες, σε διάφορα ορυκτά ή και στον πυρήνα της Γης, μεταξύ άλλων.

"Οι επιστήμονες πάντα, έλεγαν ότι το xenon δεν λείπει πραγματικά. Δεν είναι στην ατμόσφαιρα, αλλά κάπου κρύβεται", λέει ο επιθεωρητής, συγνώμη, ο καθηγητής Hans Keppler, ένας γεωφυσικός του Πανεπιστημίου του Bayreuth στη Γερμανία. Ο ίδιος και ο συνάδελφός του Svyatoslav Shcheka είναι οι τελευταίοι γεωλόγοι που ασχολούνται με την υπόθεση, σε ένα άρθρο που δημοσιεύεται σήμερα στο Nature.

Το στοιχειώδες, αγαπητέ μου Watson

Έψαξαν για απαντήσεις σε μέταλλα. Το πυριτικό μαγνήσιο περοβσκίτης είναι το κύριο συστατικό του κατώτερου μανδύα της Γης - ένα στρώμα πετρώματος σε τήξη μεταξύ του φλοιού και του πυρήνα, το οποίο αντιπροσωπεύει το ήμισυ της μάζας του πλανήτη. Οι επιστήμονες αναρωτήθηκαν ότι αν λείπει το xenon μπορούσε να κρύβεται μακριά σε πτυχές αυτού του ορυκτού. "Ήμουν σίγουρος ότι μπορεί να είναι δυνατό να γεμίσει με ευγενή αέρια ο περοβσκίτης," λέει ο Keppler. "Έχω υποψίες ότι το xenon μπορεί να είναι εκεί."

Οι ερευνητές προσπάθησαν να κάνουν διάλυση xenon και αργόν σε περοβσκίτη σε θερμοκρασίες άνω των 1.600 º C και πιέσεις περίπου 250 φορές αυτής στο επίπεδο της θάλασσας.Υπό αυτές τις ακραίες συνθήκες - παρόμοιες με αυτές στο κατώτερο μανδύα - το ορυκτό σπρώχνει προς τα πάνω το αργόν μέχρι να βρεθεί ακόμα λίγος χώρος για το ξένον.

Τα αποτελέσματα αυτά μπορεί να ακούγονται απογοητευτικά, αλλά οι Keppler και Shcheka έδωσαν μια ιδέα. Τι θα συμβεί αν το ξένον δεν κρύβεται καθόλου;

Για περισσότερα από 4 δισεκατομμύρια χρόνια, η Γη ήταν σε μια κατάσταση τήξης. Οι μετεωρίτες βομβάρδισαν τον πλανήτη, με αποτέλεσμα να χάσει μεγάλο μέρος της αρχέγονης ατμόσφαιρας. Οι Keppler και Shcheka δείχνουν ότι το αργό και τα άλλα ευγενή αέρια κρύφτηκαν στον περοβσκίτη, αλλά το μεγαλύτερο μέρος του ξένου δεν θα μπορούσε να διαλυθεί στο ορυκτό και εξαφανίστηκε στο διάστημα.

"Αυτό είναι τελείως διαφορετικό από ό, τι λένε όλοι οι άλλοι. Λένε ότι το ξένον να είναι εδώ, αλλά κάπου κρύβεται. Αυτό που λέμε εμείς είναι ότι δεν είναι εδώ, γιατί από πολύ νωρίς δεν είχε μέρος για να κρυφτεί στην ιστορία της Γης", λέει ο Keppler.

Όταν η Γη ψύχθηκε, το αργόν και άλλα ευγενή αέρια άρχισαν να στάζουν έξω από τον περοβσκίτη γεμίζοντας την ατμόσφαιρα. Επειδή το ξένον, ήταν διαλυμένο στο ορυκτό σε ίχνη μόνον, θα μπορούσε και στη συνέχεια να βρίσκεται στην ατμόσφαιρα μόνον σε ίχνη ποσοτήτων.

Ως περαιτέρω υποστήριξη για την υπόθεση τους, οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι οι σχετικές αναλογίες των τριών ευγενών αερίων - ξένον, κρυπτόν και αργόν - στην ατμόσφαιρα αντιστοιχούν χονδρικά στη διαλυτότητά τους στον περοβσκίτη.

Η θεωρία μπορεί επίσης να εξηγήσει γιατί τα ελαφρύτερα ισότοπα του ξένου είναι ακόμα πιο εξαντλημένα από την ατμόσφαιρα από ότι τα βαρύτερα. "Κανείς δεν ήταν ποτέ σε θέση να εξηγήσει αυτό", λέει ο Keppler. Αυτός και ο Shcheka λένε ότι πάνω από δισεκατομμύρια χρόνια, όταν είχε διαρρεύσει το xenon στο διάστημα, ελαφρύτερα ισότοπα ήταν πιο πιθανό να ξεφύγουν.

Η υπόθεση έκλεισε;

Το μη ευγενές αέριο

Όχι τόσο γρήγορα, λέει ο Chrystele Sanloup, ένας γεωφυσικός στο Pierre και Marie Curie University στο Παρίσι: "Δεν νομίζω ότι αυτή η ανακάλυψη για την εξαφάνιση του ξένον ισχύει". Επισημαίνει ότι η θεωρία δεν εξηγεί πλήρως όλη τη περίσσια βαρέως xenon στην ατμόσφαιρα, ούτε για το επιπλέον ξένον που γίνεται από τη ραδιενεργό διάσπαση του ουρανίου και πλουτωνίου στα πετρώματα.

Εκτός αυτού, οποιαδήποτε εξήγηση για την απώλεια του xenon της Γης θα πρέπει να ισχύει και για τον Άρη, όπου η ατμόσφαιρα έχει επίσης μια έλλειψη αυτού του ευγενούς αερίου. Οι Keppler και Shcheka δείχνουν ότι εδώ, επίσης, ότι το αρχέγονο xenon διέφυγε στο διάστημα: το μικρό βαρυτικό πεδίο του πλανήτη δεν του επέτρεπε να κρατηθεί πάνω στο πλανήτη. Ως εκ τούτου, όλο το ξένον σήμερα που βρίσκεται στον Άρη είναι αυτό το λίγο, που θα μπορούσε να διαλυθεί σε περοβσκίτη.

Πηγή, ScientificAmerican
Απόδοση, Δημήτρης Γιάκας