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氙氣跑哪去了?

太陽系中,類地行星都含有一定比例的氙氣含量。但在科學家的觀測之下,發現地球大氣層所含有的氙氣量比預估值少了許多,氙氣是一種惰性氣體,性質穩定、在正常環境下也不容易與元素起反應,而且身為質量數約為131.293 amu的重量級人物,也沒辦法飄離地球、逸散到太空。既然氙氣消失的理由,都一一被我們否決,那消失的氙氣是跑到了哪兒呢?

高純度氙氣受激放光 [1]



  科學家們開始思索這個問題。而其中有個團隊提出了假設,既然氙氣跑不出去,大氣層中又不見蹤影,那麼,就只能往地球內部跑了吧!地球的構造,由外而內依序為地殼、地函、外層地核與內層地核。地核位在地球的正中心,主要成分為鐵與鎳,是一個高溫高壓的環境。



地球構造圖 [2]



  這個團隊認為,在這種極端的環境下,氙氣的化學性質會隨著溫度與壓力改變。為了印證這個想法,他們做了一個實驗將氙氣與鐵、鎳在高溫高壓下進行反應。在 2000K 時,氙氣的化學性質會改變,從不與其他元素親近的自閉小孩,變得開始會與金屬元素鍵結。因此,他們推測,地球大氣中缺少的氙氣很可能與鐵、鎳形成化合物,儲存於地核中。

  另一個支持這項結論的觀點,是根據地震波。由地震波觀測地球內部的數據顯示,地核的質量比理論上還來的少上許多,如果地核是我們所認知的,完全由鐵、鎳組成的話,質量應該會更大,但為什麼地核的質量卻並不如理論預期呢?這一直以來為地球八大疑問之一。但倘若氙氣真地儲存於地核中,就可以解釋為什麼地核質量過輕以及地球大氣層氙氣含量太少的問題了。



地震波數據圖 [3]



  所以地球消失的氙氣究竟去了哪裡?答案可能就存在地核當中。在地核,氙氣與鐵鎳化合成新的化合物,一併解決了一直以來人類對於地核質量的疑問。



 



原始資料:



https://www.livescience.com/61924-earth-missing-xenon-found.html?utm_source=notification



參考資料:



https://www.livescience.com/37504-facts-about-xenon.html

https://www.livescience.com/45019-earth-8-biggest-mysteries-countdown.html

https://www.livescience.com/44977-missing-xenon-found-in-earth-core.html

https://www.livescience.com/33478-visions-earth-core.html



圖片:



[0] https://www.livescience.com/61924-earth-missing-xenon-found.html?utm_source=notification

[1] https://www.livescience.com/37504-facts-about-xenon.html

[2] https://www.livescience.com/44977-missing-xenon-found-in-earth-core.html

[3] https://www.livescience.com/33478-visions-earth-core.html



 

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