Analyses of noble gases hint that air didn't fizz from within the planet

Изотопический анализ газов криптона и ксенона показывает, что большая часть земной атмосферы происходит из космического пространства, а не недр Земли.

Криптон и ксенон появляются в земной атмосфере и в вселенной в целом только в следовых количествах. Подробный анализ газов дает ключ к тому, где атмосферные компоненты порождены, - сообщает Грэг Холланд, изотопист-геохимик из Манчестерского Университета в Англии. Анализ, сообщенный 11 декабря в журнале Science, предполагает, что эти газы, а также много других теперь кишашие на нашей планете, прибыли кометами или из соседних газовых облаков в течение последних этапов образования Земли.

Некоторые ученые предлагают, что газы в земной атмосфере порождены в пределах планеты, - сообщает Холланд. Согласно их аргументам, атмосферные или просочившиеся постепенно из Земли газы холодной планеты или были удалены из коры, когда множество астероидов било планету и расплавило ее поверхность около 3.9 миллиард лет тому назад. Но новое изотопические подтверждения собранные Холландом и его коллегами предлагают, что это то маловероятный сценарий.

Коэффициенты концентраций изотопов криптона и ксенона в геологической толще не совпадают с коэффициентами наблюдаемыми сегодня в атмосфере. Конкретно, тяжелые изотопы каждого газа появляются в бОльших пропорциях в подземных образцах, чем это есть в атмосфере. Так, группа доказывает, что вряд ли правдоподобно, что большие количество этих атмосферных газов происходит из недр Земли.

Анализ также показывает, что если геологические образцы газов не отравленны атмосферным криптоном и ксеноном, коэффициенты изотопов, измеренные для этих газов должны соответствовать коэффициентам наблюденным в метеоритах. Это другой признак того, что ни планета, ни метеориты не были источником легкого ксенона и криптона в сегодняшней атмосфере, - замечает Холланд.

Наоборот, он и его коллеги предполагают, что сегодняшние криптон и ксенон и многие другие атмосферные компоненты также могут быть остатками газовых облаков со времени формирования Земли. Или, они предлагают, газы возможно были поставлены на Землю кометами, в которых пропорции изотопов легкого ксенона и криптона сравнительно более высоки.

Эта Важная часть работы, и чрезвычайно интересный вклад в исследование развития атмосферы, - сообщает Роберт Пепин, астрофизик из Университета штата Миннесоты в Миннеаполисе. Но результаты исследовательской группы неоднозначны, - отмечает он. Криптон и ксенон в сегодняшней атмосфере могут, например, быть смешением легких газов поставленных кометами и тяжелыми компонентами, порожденными в недрах Земли.

Ссылки:

Holland, G., M. Cassidy, and C.J. Ballentine. 2009. Meteorite Kr in Earth's Mantle Suggests a Late Accretionary Source for the Atmosphere. Science 326(Dec. 11):1522.

Хайдаров К.А. Происхождение и динамика импактного метаморфизма, BRI, 2008, АКО-2009, Москва, октябрь 2009.