क्या पृथ्वी के मूल में गायब ज़ेनॉन है?

दबाव और गर्मी के तहत, निष्क्रिय नोबल गैस लोहे और निकल के साथ प्रतिक्रिया करती है

क्या वातावरण में गायब होने वाला क्सीनन पृथ्वी के मूल में बंध सकता है? © गेरहार्डस स्वानपोएल / थिंकस्टॉक
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महान गैस की पहेली: साल के लिए, शोधकर्ताओं ने पहेली क्यों वातावरण उम्मीद से बहुत कम क्सीनन शामिल हैं। अब उन्हें एक जवाब मिल सकता है: लापता नोबल गैस पृथ्वी के आंतरिक भाग में छिपी हो सकती है। जैसा कि अब प्रयोगों से साबित होता है, बंधन रहित क्सीनन अत्यधिक ऊष्मा और उच्च दबाव में अणुओं का निर्माण करता है जो पृथ्वी के कोर के लोहे और निकल के साथ होता है। पृथ्वी के शुरुआती दिनों से कोर में सामान्य रूप से वाष्पशील गैस बंधी हो सकती है - और इसी तरह सतह भी गायब है।

क्सीनन के लिए, पृथ्वी एक वास्तविक नीरद है। क्योंकि सूर्य, चंद्रमा की धूल और कई उल्कापिंडों की तुलना में, उनके वातावरण में इस महान गैस का बहुत कम हिस्सा है। क्सीनन हमारे गैस लिफाफे में केवल निशान में मौजूद है और कभी भी सबसे स्थिर तत्वों में से एक है। उसी समय आर्गन और क्रिप्टन जैसी अन्य महान गैसों की कमी नहीं है। दशकों से, शोधकर्ता इस रहस्यपूर्ण "क्सीनन गैप" के लिए स्पष्टीकरण मांग रहे हैं।

अब लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी (एलएलएनएल) के एलिसैओस स्टाव्रू और उनके सहयोगियों ने पहेली को हल किया हो सकता है। उनका संदेह: संभवतः गुम ज़ेनॉन पृथ्वी के अंदर गहरा है। आम तौर पर, यह संभावना नहीं होगी क्योंकि क्सीनन अस्थिर है और चट्टान से अपेक्षाकृत जल्दी बचना होगा। हालांकि, प्रयोगशाला परीक्षणों से पता चलता है कि सामान्य रूप से बाध्यकारी क्सीनन को चरम स्थितियों में रासायनिक बांड में मजबूर किया जा सकता है।

पृथ्वी के मूल में बंधे?

यह विशेष भागीदारों की उपस्थिति में मामला हो सकता है, लेकिन मजबूत विकिरण या उच्च दबाव के मामले में भी। "जब क्सीनन चरम दबाव के संपर्क में होता है, तो इसके रासायनिक गुणों में बदलाव होता है और यह नोबल गैस को अन्य तत्वों के साथ यौगिक बनाने की अनुमति देता है, " वाशिंगटन के कार्नेगी इंस्टीट्यूशन के सह-लेखक सर्गेई लोबानोव बताते हैं। क्या यह प्रारंभिक पृथ्वी के अंदर हो सकता है?

यह पता लगाने के लिए, शोधकर्ताओं क्सीनन ने उन स्थितियों को निर्धारित किया जो पृथ्वी के मूल में व्याप्त हैं। उन्होंने क्सीनन को निकल और लोहे के साथ मिश्रित किया और सभी अवयवों को कई लाख वायुमंडल और एक हजार डिग्री से अधिक के दबाव में एक हीरे की मुहर सेल में रखा। विशेष स्पेक्ट्रोस्कोप का उपयोग करते हुए, उन्होंने देखा कि क्या और कौन से बॉन्ड क्सीनन बन सकते हैं। प्रदर्शन

एक्सोन, लौह और निकल के विद्युत चुम्बकीय गुणों में परिवर्तन अत्यंत उच्च दबाव के तहत et Stavrou et al

निकल और लोहे के साथ प्रतिक्रिया

और वास्तव में: 150 गीगापास्कल के दबाव में - 1.5 मिलियन वायुमंडल और 1, 200 डिग्री सेल्सियस का तापमान, यौगिक XeNi 3 बनाया गया था । दो मिलियन वायुमंडल और 1, 700 डिग्री के उच्च दबाव पर, महान गैस ने भी लोहे के साथ प्रतिक्रिया की और XeF3 3 का गठन किया। शोधकर्ताओं ने कहा, "आश्चर्य की बात यह है कि दोनों यौगिकों में निकेल और आयरन अत्यधिक विद्युत प्रवाहित हो जाते हैं, " शोधकर्ताओं ने कहा।

"हमारे अध्ययन इस प्रकार पहले प्रायोगिक सबूत प्रदान करते हैं कि पृथ्वी के मूल अणुओं की शर्तों के तहत लोहे और क्सीनन के यौगिक हैं - जो पहले केवल सैद्धांतिक रूप से पोस्ट किए गए थे, " स्टेट स्ट्राव और उनके सहयोगियों। इसलिए पृथ्वी का कोर इस बाध्य रूप में क्सीनन को शामिल कर सकता है therefore और यह बता सकता है कि वातावरण में गायब होने वाला क्सीनन कहाँ है।

युवा पृथ्वी के अंदर पकड़ा गया

लेकिन पृथ्वी के मूल में क्सीनन कैसे आया? वैज्ञानिकों को संदेह है कि यह दो-चरणीय प्रक्रिया में किया गया था। पृथ्वी के शुरुआती दिनों में, इन कनेक्शनों को बनाने के लिए ग्रह के अंदर दबाव इतना अधिक नहीं था, जितना वे बताते हैं। हो सकता है कि रईस गैस पहले किसी और तरीके से पृथ्वी के मेंटल में पकड़ी गई हो और फिर पृथ्वी के कोर में मौजूद लोहे के साथ प्रतिक्रिया करते हुए इसे धीरे-धीरे क्रिस्टलीकृत किया और दबाव काफी अधिक हो गया।

हालांकि यह उस समय कैसे हो सकता था, हालांकि, आगे की जांच की जानी है, क्योंकि शोधकर्ताओं का तर्क है। क्या यह स्पष्ट होना चाहिए, महान गैस के लोहे और निकल यौगिकों, जो अब पहली बार पता चला है, "क्सीनन गैप" के आसपास पहेली को हल कर सकता है। (भौतिक समीक्षा पत्र, 2018; doi: 10.1103 / PhysRevLett.120.096001)

(कार्नेगी इंस्टीट्यूशन फॉर साइंस, 02.03.2018 - एनपीओ)