Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Геохимические науки >> Геохимия | Популярные статьи
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение

АНОМАЛЬНЫЙ КСЕНОН ЗЕМЛИ

Ю. А. Шуколюков. Московский Государственный Университет
Опубликовано в Соросовском Образовательном Журнале, N9, 1997, cтр.63-70

Оглавление


БЛАГОРОДНЫЙ ПОТОК ВЫМЕРШЕГО ИЗОТОПА?   

рис.1.
Рис. 1a. Сравнение изотопного состава ксенона Земли, Солнца (солнечного ветра) и углистых хондритов, предполагаемых аналогов первичного вещества Земли.
рис.1. (продолжение)
Рис. 1б. Видно, что земной ксенон резко отличается от двух других типов ксенона избытком 132Xe, 131Xe, 129Xe, 134Xe и 136Xe.

    Есть несколько отличий изотопного состава земного ксенона от состава метеоритного или солнечного ксенона. Первое из них состоит в том, что в ксеноне земной атмосферы наблюдается всплеск, пик изотопной распространенности 129Xe в сравнении с солнечным ксеноном. Такой же пик распространенности 129Xe виден и в изотопном составе ксенона метеоритов - углистых хондритов в сравнении с солнечным ксеноном. Последнее обстоятельство объясняется существованием радиоактивного, ныне вымершего изотопа 129I в юной Солнечной системе. Вероятно, этот изотоп образовался при вспышке сверхновой звезды и был "впрыснут" в протопланетное газопылевое космическое облако, когда его достигла ударная волна от взрыва. Из облака сформировалось вещество углистых хондритов. В его состав вошел 129I. Период полураспада этого изотопа всего 17 млн лет - очень короткий по сравнению с возрастом Солнечной системы - 4,6 млрд лет. Поэтому изотоп 129I очень быстро (в масштабе космического времени) распался в веществе метеоритов. При его betta.gif (88 bytes)-распаде образовался изотоп ксенона 129Xe, накапливающийся в метеоритах. Поэтому в ксеноне метеоритов-углистых хондритов появился избыток: пик распространенности 129Xe в сравнении с ксеноном Солнца, в состав которого вошли газы исходного облака, более бедные 129I, чем твердое вещество метеоритов.
    Казалось бы, всплеск распространенности 129Xe и в земном атмосферном ксеноне можно объяснить так же: избыток 129Xe - порождение первичного вымершего изотопа 129I, некогда бывшего на Земле. Если это так, то изотоп 129Xe можно было бы использовать для решения важных проблем геохимии.


БЫЛ ЛИ У АТМОСФЕРЫ "ДЕНЬ РОЖДЕНИЯ"?

    Одна из глобальных проблем [2, 3]: был ли процесс образования атмосферы нашей планеты катастрофически быстрым, или он медленно продолжается с образования Земли до настоящего времени? Предположим, что первичный 129I действительно присутствовал в исходном веществе Земли. При аккреции (объединении) этого вещества в огромную массу нашей планеты и на самых первых стадиях существования новорожденной Земли температура могла быть столь высокой, что ее вещество дегазировалось: летучие элементы (включая ксенон) в значительной мере уходили из минералов и началось быстрое образование атмосферы. При этом иод, хотя также довольно летучий элемент, оставался в основном в твердом веществе Земли. Естественно, что и первичный изотоп 129I также оставался там. За время, составляющее 8-10 периодов полураспада 129I, он должен полностью превратиться в изотоп ксенона 129Xe (140-170 млн лет). Это должно было привести к важному различию в изотопном составе ксенона, перешедшего в атмосферу, и того ксенона, который сохранился в твердом веществе Земли.
    Итак, если дегазация была быстрой, в атмосфере должен содержаться первичный ксенон, а в глубинных породах Земли ксенон должен быть обогащен в сравнении с атмосферным ксеноном, изотопом 129Xe - продуктом радиоактивного распада первичного 129I. И действительно, когда исследовали образцы глубинных магматических пород, собранные на Срединно-Атлантическом подводном хребте, в них обнаружился явный избыток 129Xe [2, 3]. Значит, дегазация вещества Земли была быстрой? Она должна была бы завершиться в основном спустя примерно 60 млн лет после образования нашей планеты, то есть очень быстро, если вспомнить, что возраст Земли 4,6 млрд лет. Таким образом, казалось бы, можно установить приблизительно "день рождения" атмосферы Земли: около 60 млн лет после образования планеты. Но все оказалось сложнее, потому что обнаружились новые странные обстоятельства.

Следующая страница


Проект осуществляется при поддержке:
Геологического факультета МГУ,
РФФИ
   
TopList Rambler's Top100