โดย ชาร์ลส์ Q. ชอย เผยแพร่ 21 เมษายน 2014ก๊าซซีนอนที่หายไปจากชั้นบรรยากาศของโลกอาจถูกพบ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่ามันติดอยู่ในแกนกลางของโลกซึ่งก๊าซมีตระกูลถูกผูกไว้กับอะตอมอื่น ๆ (เครดิตภาพ: ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์ เบิร์กลีย์)อัปเดตวันอังคารที่ 22 เมษายน เวลา 1:34 น.m. ETอย่างลึกลับซีนอนก๊าซส่วนใหญ่ที่นักวิทยาศาสตร์คาดว่าจะพบในชั้นบรรยากาศของโลกหายไป ตอนนี้นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาอาจมีคําตอบสําหรับปริศนานี้: ก๊าซมีตระกูลนี้ซึ่งโดยปกติจะไม่ยึดติดกับอะตอมอื่น ๆ อาจทําปฏิกิริยาทางเคมีกับเหล็กและนิกเกิลในแกนกลางของโลกซึ่งมันถูกเก็บไว้
ซีนอนเป็นก๊าซมีตระกูลดังนั้นเช่นเดียวกับก๊าซมีตระกูลอื่น ๆ เช่นฮีเลียมและนีออนส่วนใหญ่จะเฉื่อย
ทางเคมี นักวิทยาศาสตร์ได้วิเคราะห์ซีนอนมานานแล้วเพื่อศึกษาวิวัฒนาการของโลกและชั้นบรรยากาศของโลกน่าแปลกที่ระดับบรรยากาศของซีนอนนั้นน้อยกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ไว้มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์โดยพิจารณาจากระดับของก๊าซมีตระกูลอื่น ๆ เช่นอาร์กอนและคริปทอน [8 องค์ประกอบทางเคมีที่คุณไม่เคยได้ยินมาก่อน]”ความขัดแย้งของซีนอนที่หายไปเป็นคําถามที่มีมายาวนาน” Yanming Ma ผู้เขียนการศึกษานักฟิสิกส์และนักเคมีเชิงคํานวณที่มหาวิทยาลัยจี๋หลินในฉางชุนประเทศจีนกล่าว
แม้ว่านักวิจัยบางคนแนะนําว่าซีนอนนี้อาจหลบหนีจากชั้นบรรยากาศสู่อวกาศ แต่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่คิดว่ามันถูกซ่อนอยู่ในภายในโลก อย่างไรก็ตาม ผู้ตรวจสอบล้มเหลวมานานแล้วในการหาวิธีที่โลกอาจรวมก๊าซนี้เข้ากับสารประกอบที่มีความเสถียรทางเคมี — ตัวอย่างเช่น ไม่มีทางที่ทราบกันดีว่าน้ําแข็งหรือตะกอนจะจับซีนอนบนโลกได้อย่างสมจริง ซึ่งหมายความว่ามันควรจะหลบหนีเข้าสู่ชั้นบรรยากาศเท่านั้น
การวิจัยที่ผ่านมาได้ชี้ให้เห็นว่าแกนกลางของโลกอาจถือซีนอน อย่างไรก็ตาม “ความพยายามก่อนหน้านี้ทั้งหมดที่จะเชื่อมโยงการจับกุมซีนอนในแกนกลางของโลกล้มเหลว” หม่ากล่าวแกนกลางของโลกซึ่งมีมวลประมาณหนึ่งในสามของดาวเคราะห์ทําจากเหล็กและนิกเกิล ในปี 1997 นักวิทยาศาสตร์รายงานการทดลองที่แนะนําว่าซีนอนจะไม่ทําปฏิกิริยากับเหล็ก
”อย่างไรก็ตาม จากการวิเคราะห์งานของพวกเขาอย่างรอบคอบ เราพบว่าการทดลองนี้ดําเนินการเพียง 150 กิกะปาสกาล ซึ่งเป็นแรงกดดันที่ห่างไกลจากความดันภายในของโลกที่ 360 กิกะปาสกาล” หม่ากล่าว (ในการเปรียบเทียบ 1 กิกะปาสกาลมากกว่าความดันที่ด้านล่างของร่องลึกมาเรียนามากกว่าเก้าเท่าซึ่งเป็นส่วนที่ลึกที่สุดของมหาสมุทร)
การวิจัยที่ผ่านมานี้ยังคาดการณ์ในทางทฤษฎีว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากซีนอนติดอยู่ที่ความดันสูง
ที่พบในแกนกลางด้านในของโลกและสรุปว่าซีนอนจะไม่ยึดติดกับเหล็ก อย่างไรก็ตาม การศึกษาก่อนหน้านี้เหล่านั้นสันนิษฐานว่าซีนอนจะก่อตัวเป็นที่เรียกว่า “โครงตาข่ายที่บรรจุอยู่ใกล้ชิดหกเหลี่ยม” — โดยพื้นฐานแล้ว โครงตาข่ายของอะตอมที่มีลักษณะคล้ายของแข็งที่มีใบหน้าด้านล่างและด้านบนเป็นรูปหกเหลี่ยมและมีใบหน้าด้านข้างเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า สมมติฐานนี้ทําขึ้นเนื่องจากอะตอมของเหล็กมักก่อตัวเป็นโครงสร้างชนิดนี้กับอะตอมเหล็กอื่น ๆ
อย่างไรก็ตาม Ma และเพื่อนร่วมงานของเขาให้เหตุผลว่าหากโครงสร้างของสารประกอบเหล็กซีนอนแตกต่างกันพวกเขาสามารถก่อตัวเป็นสารประกอบได้ การคํานวณของพวกเขาตอนนี้ชี้ให้เห็นว่าที่อุณหภูมิและความดันสูงเกินไปที่พบในแกนกลางของโลกซีนอนสามารถยึดติดกับทั้งเหล็กและนิกเกิล โมเลกุลที่เสถียรที่สุดคือโมเลกุลที่มีอะตอมซีนอนหนึ่งอะตอมและอะตอมเหล็กสามอะตอม — XeFe3 — หรืออะตอมซีนอนหนึ่งอะตอมและอะตอมนิกเกิลสามอะตอม — XeNi3 XeFe3 ก่อตัวเป็นลูกบาศก์ขัดแตะในขณะที่ XeNi3 ก่อตัวเป็นโครงตาข่ายที่มีใบหน้าด้านบนและด้านล่างเป็นรูปหกเหลี่ยมและมีใบหน้าด้านข้างเป็นรูปสามเหลี่ยม
การค้นพบเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าแกนกลางของโลกอาจถือซีนอนที่หายไปทั้งหมด “เราหวังว่าการทดลองแรงดันสูงในอนาคตจะสามารถดําเนินการได้เพื่อยืนยันการคาดการณ์ของเรา” หม่ากล่าว แรงกดดันสูงดังกล่าวสามารถทําได้โดยการบีบวัตถุระหว่างเพชร
อย่างไรก็ตามสําหรับการทดลองแรงดันสูงเหล่านั้น “ต้องใช้อุณหภูมิสูงมากกว่า 6,000 เคลวิน (10,340 องศาฟาเรนไฮต์หรือ 5,727 องศาเซลเซียส) อุณหภูมิสูงเช่นนี้หากไม่ได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสมสามารถนําไปสู่การแตกหักของเพชรที่ใช้สําหรับการสร้างแรงดันได้อย่างง่ายดาย นี่อาจเป็นอุปสรรคสําคัญสําหรับการทดลอง”
ยังคงไม่แน่ใจว่าสารประกอบซีนอนเหล่านี้อาจมีผลกระทบอะไรต่อวิวัฒนาการของแกนกลางของโลก “สิ่งนี้ต้องได้รับการวิเคราะห์อย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น” หม่ากล่าว
Credit : pittsburghentertainment.net planettw.compornterest.net power-enlarge.compowerslide-croatia.compowerwebserver.com preservingthesaltiness.com reklamnimaterijal.info rompingrattiesrattery.com rupertrampage.com
