Тайна происходит от метеоритов, которые сохраняют отчет самых ранних дней нашей Солнечной системы. Один тип, названный каменноугольными хондритами, содержит часть большинства – примитивные известные образцы материала Солнечной системы, включая намного большее количество ксенона, чем найдено в атмосфере нашей собственной планеты.«Ксенон – одна из семьи семи элементов, названных благородными газами, некоторые из которых, такие как гелий и неон, являются общеизвестными именами», сказал ведущий автор Стэвроу, теперь в Ливерморской национальной лаборатории, о документе команды в Physical Review Letters. «Их название происходит от своего рода химической отчужденности; они обычно не объединяются или реагируют с другими элементами».
Поскольку ксенон не играет хорошо с другими, это – дефицит в атмосфере Земли – даже по сравнению с другим, легче благородные газы, как криптон и аргон, который теоретические предсказания говорят нам, должны быть еще более исчерпаны, чем ксенон – трудно объяснить.Это не означает, что многие не попробовали.Эта исследовательская группа – который также включал Янсуна Яо из Университета Саскачевана, Джозеф Зог также LLNL, и Эрана Гринберга и Виталия Прэкэпенки из Чикагского университета – сосредоточила их внимание на идее, что недостающий ксенон мог бы быть найден глубоко в Земле, определенно скрытой в комплексах с никелем и, особенно, железо, которое формирует большую часть ядра планеты.Было известно некоторое время, что, хотя ксенон не формирует комплексов под внешними условиями под экстремальными температурами и давлениями планетарных интерьеров, это не вполне таким образом в стороне.
«Когда ксенон раздавлен экстремальными давлениями, его химические свойства изменены, позволив ему сформировать комплексы с другими элементами», объяснил Лобанов.Используя нагретую до лазера алмазную клетку наковальни, исследователи подражали условиям, найденным в ядре Земли, и использовали передовые спектроскопические инструменты, чтобы наблюдать, как ксенон взаимодействовал и с никелем и с железом.Они нашли, что ксенон и никель сформировали XeNi3 почти под 1,5 миллионами раз нормальное атмосферное давление (150 gigapascals) и при температурах вышеупомянутых приблизительно 1 200 градусов Цельсия (1,500 kelvin).
Кроме того, почти в 2 миллионах раз нормальное атмосферное давление (200 gigapascals) и при температурах выше о степенях 1 700 градусов Цельсия (2000 kelvin), они синтезировали сложные комплексы XeFe3.«Наше исследование представляет первые экспериментальные свидетельства, ранее теоретизировал соединения железа и ксенона, существующего при условиях, найденных в ядре Земли», сказал Гончаров. «Однако маловероятно, что такие комплексы, возможно, были сделаны ранними в истории Земли, в то время как ядро все еще формировалось, и давления интерьера планеты не были столь же большими, как они теперь».
Исследователи занимаются расследованиями возможно, ли двухэтапный процесс формирования, заманил ксенон в ловушку в ранней мантии Земли и затем позже включил его в XeFe3, когда отделенное ядро и давление увеличилось. Но больше работы предстоит сделать.