Hilangnya atmosfer bumi sangat besar

Meteorit yang menghantam planet kita selama bertahun-tahun membawa misteri: atmosfer bumi tampaknya kehilangan sejumlah besar xenon.

Meteorit—beberapa di antaranya lebih tua dari Bumi—memberi kita gambaran sekilas tentang awal tata surya dan planet kita. Planet-planet berbatu terbentuk dari benda-benda kecil yang menggumpal, sehingga bisa memberi kita petunjuk tentang komposisi kimia planet awal kita.

Jadi, sungguh membingungkan saat mengetahui bahwa pada kondrit berkarbon—meteorit kuno yang kaya karbon—para ilmuwan menemukan kadar xenon jauh lebih tinggi daripada yang kita perkirakan dibandingkan dengan gas lain. Karena batuan memberi tahu kita tentang proporsi gas di awal tata surya, mereka memberi tahu kita bahwa jumlah xenon di atmosfer kita saat ini adalah sekitar 10 persen dari jumlah yang kita perkirakan. Hal ini sangat mencolok karena xenon hanya bereaksi sedikit dengan unsur lain.

“Xenon adalah salah satu dari tujuh unsur yang disebut gas mulia, beberapa di antaranya, seperti helium dan neon, adalah nama umum,” jelas Elissaios Stavrou, penulis utama makalah tahun 2018 yang menyelidiki xenon yang hilang. waktu. “Nama mereka berasal dari sejenis cadangan kimia; mereka biasanya tidak bergabung atau bereaksi dengan unsur lain.”

Gas langka argon dan kripton yang umum terdapat di atmosfer kita dan dalam proporsi yang kita perkirakan. Jadi, kemana perginya xenon yang hilang itu? Ada dugaan bahwa xenon mungkin bersembunyi di mineral, inti bumi, atau bahkan di gletser.

Tim tahun 2018 menemukan bahwa di bawah tekanan ekstrim, xenon dapat membentuk senyawa dengan unsur lain.

“Studi kami memberikan bukti eksperimental pertama dari teori sebelumnya bahwa senyawa besi dan xenon ada dalam kondisi yang ditemukan di inti bumi,” jelas rekan penulis Alexander Goncharov. “Namun, kecil kemungkinan senyawa semacam itu terbentuk pada awal sejarah Bumi, ketika inti bumi masih terbentuk dan tekanan di dalam planet tidak sebesar sekarang.”

Mungkin saja beberapa proses digabungkan untuk menjebak xenon di dalam mantel sebelum dimasukkan ke dalam inti, namun hal ini masih harus dilihat.

Gagasan lain adalah bahwa xenon yang hilang sudah lama meninggalkan atmosfer bumi melalui pelepasan gas dan terbawa ke luar angkasa ketika meteorit membombardir bumi dan membuat atmosfer purba kita terbang. Karena gas berat argon dan kripton tidak hilang dari atmosfer kita, jika benar, hal ini akan menjelaskan mengapa hanya xenon yang terbawa ke luar angkasa sementara atmosfer bumi tipis.

Satu tim, termasuk Stavrou, menemukan bukti yang mendukung gagasan ini. Dalam studi mereka, tim berusaha melarutkan xenon dan argon dalam perovskit pada suhu dan tekanan serupa dengan yang ditemukan di mantel bumi. Idenya adalah bahwa xenon mungkin tersembunyi di dalam perovskit magnesium silikat yang menyusun sebagian besar mantel.

“Saya cukup yakin bahwa gas mulia dapat dimasukkan ke dalam perovskit,” kata rekan penulis Hans Keppler kepada Nature. “Saya curiga mungkin ada xenon.

Namun, para peneliti menemukan bahwa meskipun argon mampu larut dalam perovskit, xenon hanya larut dalam jumlah sedikit. Hal ini memberi para peneliti gagasan bahwa sebagian besar xenon terbawa ke luar angkasa, sementara gas mulia lainnya tetap berada di Bumi, tersembunyi dengan aman di dalam perovskit.

“Ini benar-benar berbeda dari apa yang dikatakan orang lain. Mereka mengatakan xenon ada di sini, namun ia bersembunyi di suatu tempat,” jelas Keppler. “Kami mengatakan xenon tidak ada di sini karena pada awal sejarah Bumi, ia tidak punya tempat untuk bersembunyi.”

Tim menambahkan bahwa kelimpahan relatif xenon, kripton, dan argon di atmosfer kita secara kasar terkait dengan seberapa larut unsur-unsur ini dalam perovskit. Namun, ada juga pertanyaan mengenai gagasan ini.

Jika mekanisme ini menyebabkan Bumi kehabisan xenon, hal ini juga berlaku di Mars. Mars memiliki sejumlah kecil xenon di atmosfernya yang tipis. Namun pertanyaannya tetap apakah Mars memiliki cukup perovskit untuk menjebak cukup xenon untuk menjelaskan hal ini. Jika tidak, kita mungkin harus mencari xenon yang hilang lagi.

Semua artikel “penjelasan” diverifikasi oleh pemeriksa fakta sebagai benar pada saat dipublikasikan. Teks, gambar, dan tautan dapat diedit, dihapus, atau ditambahkan nanti agar informasi tetap terkini.