‎ก๊าซซีนอนที่หายไปที่พบในแกนกลางของโลก‎

‎ก๊าซซีนอนที่หายไปที่พบในแกนกลางของโลก‎

‎ 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