Τρίτη, 23 Οκτωβρίου 2012

Αναζητώντας το χαμένο ευγενές αέριο


Το χημικό στοιχείο ξένο (Xe) είναι σχεδόν εξαφανισμένο από την ατμόσφαιρα και απαντάται σε ποσοστό μόλις 0,000008%. Γερμανοί επιστήμονες πιστεύουν ότι έχουν βρει την εξήγηση για το παράδοξο αυτό.

Η ατμόσφαιρά μας περιέχει πολύ λιγότερο ξένο συγκριτικά με τα πιο ελαφρά ευγενή αέρια (ήλιο, νέο, αργό, κρυπτό), αλλά και σε σχέση με μετεωρίτες που έχουν παρόμοια βραχώδη σύσταση με τη Γη όταν σχηματιζόταν. Το ξένο είναι το δεύτερο πιο βαρύ από τα χημικά αδρανή ευγενή αέρια, μετά το ραδιενεργό ραδόνιο.

Παρά την «εξαφάνιση» του ξένου, υπήρχε διαχρονικά μία θεωρία στην επιστημονική κοινότητα ότι ποσότητες ξένου «κρύβονται» σε μέρη όπως ο πυρήνας της Γης, παγετώνες ή διάφορα ορυκτά. Οι καθηγητές του Πανεπιστημίου Bayreuth της Γερμανίας Χανς Κέπλερ και Σβιάτοσλαβ Στσέκα αναζήτησαν την απάντηση στα ορυκτά.

Το μαγνητικό πυρίτιο περοβσκίτη (το οποίο είναι ορυκτό οξείδιο του ασβεστίου και του τιτανίου) είναι ένα από τα κύρια συστατικά του χαμηλότερου μανδύα της Γης. Εφόσον ο μανδύας αναλογεί περίπου στη μισή μάζα της Γης, καταλαμβάνοντας το χώρο μεταξύ φλοιού και πυρήνα, οι επιστήμονες αναζήτησαν το ξένο εντός θυλάκων του μανδύα.

Οι ερευνητές διέλυσαν ξένο και αργό σε περοβσκίτη με θερμοκρασία άνω των 1600 °C και ατμοσφαιρική πίεση 250.000 φορές μεγαλύτερη από αυτή σε επίπεδο θάλασσας. Παρά τις ακραίες συνθήκες, εντόπισαν μόνο αργό και όχι ξένο. Η αποτυχία του πειράματος έκανε τον δρ. Κέπλερ να καταλήξει στη θεωρία του.

Τέσσερα δισεκατομμύρια πριν, η Γη ήταν ακόμα σε κατάσταση τήξης. Σε συνδυασμό με τις αρκετές συγκρούσεις με μετεωρίτες, ο πλανήτης έχασε σε μεγάλο ποσοστό την ατμόσφαιρά του. Το αργό και τα άλλα ευγενή αέρια βρήκαν «καταφύγιο» εντός του περοβσκίτη.

Αντίθετα, το ξένο μιας και δεν μπορούσε να διαλυθεί στο ορυκτό, χάθηκε στο διάστημα. Όταν η θερμοκρασία της Γης έπεσε, τα άλλα ευγενή αέρια άρχισαν να εισχωρούν στην ατμόσφαιρα από τον περοβσκίτη. Για αυτό τον λόγο η μόνη ποσότητα ξένου που υπάρχει σήμερα στην ατμόσφαιρα είναι τα λιγοστά ίχνη που κατάφεραν να απορροφηθούν τότε.

Περαιτέρω απόδειξη της θεωρίας των Γερμανών επιστημόνων είναι το γεγονός ότι η σχετική σύσταση των τριών αερίων (ξένο, κρυπτό και αργό) στην ατμόσφαιρα είναι ανάλογη με το βαθμό διαλυτότητάς τους στον περοβσκίτη.

Παρά τη φαινομενική λύση του «μυστηρίου», η δρ. Κρυστέλ Σανλούπ του Ινστιτούτου Κιουρί στο Παρίσι αμφισβητεί την ορθότητά της και επισημαίνει ότι η θεωρία δεν εξηγεί το επιπλέον βαρύ ξένο στην ατμόσφαιρο και το επιπρόσθετο ξένο που παράγεται από τη ραδιενεργό διάσπαση του ουρανίου και του πλουτωνίου.

Τη λύση στην επιστημονική διαφωνία αναμένεται να δώσει ο Aρης. Το ίδιο φαινόμενο έχει παρατηρηθεί εκεί, και η ορθότητα της θεωρίας θα εξαρτηθεί από το αν ο «κόκκινος πλανήτης» διαθέτει και αυτός ικανές ποσότητες περοβσκίτη.




ΠΗΓΗ

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου