Woher kommen Kohlenstoff, Stickstoff und Wasser, die die Erde bewohnbar gemacht haben? Auch heute noch wird diese Frage intensiv diskutiert. Doch vor allem ein chemisches Element kann helfen, dieses Rätsel zu lösen oder zumindest den Weg der Erkenntnis voranzutreiben. Das ist Krypton. Seine Präsenz im tiefen Erdmantel gibt uns Aufschluss über die Zusammensetzung unseres Planeten.
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Wann und aus welcher Quelle kamen die flüchtigen Elemente Wie Kohlenstoff, Stickstoff und Wasser ? Es gibt mehrere Modelle. Einige Studien weisen darauf hin, dass die Assimilation dieser chemischen Elemente vor dem riesigen Einschlag stattfand, der zur Entstehung von . führte der Mond, und andere, die nach ihm kommen sollten. Drei Hauptquellen werden auch erwähnt, um die Zusammensetzung der flüchtigen Elemente von . zu erklären tr : das SoleilUnd Chondrit (Meteoriten Reich an Kohlenstoff von außen kommen Sonnensystem) und das Kometen.
Krypton, ein guter chemischer Tracer
Um die Frage nach der Herkunft der flüchtigen Elemente einzugrenzen, hat ein Forscherteam der University of California die Entstehung des unteren Erdmantels untersucht. Wissenschaftler haben insbesondere die Existenz der verschiedenen Isotope das Krypton, ein Chemisches Element von einer Familie Gas edel. Da die Edelgase inert sind, sind sie eigentlich gute Tracer für die Quellen flüchtiger Elemente. Insbesondere Krypton ist dank der ziemlich offensichtlichen Isotopenunterschiede sehr nützlich, um Sonnenquellen von knorpeligen Quellen zu unterscheiden.
Für ihre Studie haben die Forscher Proben genommen Vulkangestein produziert von Vulkane Von Hotspot in Island und auf den Galapagos. Tatsächlich ist die Magma Die Nahrung dieser Vulkane kommt aus einem sehr tiefen Gebiet in Erdmantel, nahe der Grenze zum äußeren Kern. Daher stellt die Bildung von ausbrechenden magmatischen Gesteinen einen primitiven Mantel dar, von dem Die chemische Zusammensetzung hat sich seit der Entstehung der Erde vor 4,4 Milliarden Jahren kaum verändert. Besonders das aus diesen sehr tiefen Regionen aufsteigende Magma besteht aus einigen Edelgasen. Wenn sie dank der Operationen die Oberfläche erreichen PonyDas Magma fängt diese Gase dann in Form kleiner Taschen ein, die beim Kristallisieren der Lava winzige Blasen bilden. In diesen Blasen machten sich die Forscher auf die Suche nach einem bestimmten Element: Krypton. Messungen erfordern die Entwicklung einer neuen Analysetechnik, basierend auf Massenspektrometer. So wurden verschiedene Isotope von Krypton, insbesondere die seltensten, wie Kr ., gemessen78 und Kr80.
Die Zusammensetzung des Erdmantels ist der der Chondrite sehr ähnlich
Die Ergebnisse werden veröffentlicht in Temperieren Sie die Natur, zeigte, dass die chemische Signatur des gegenwärtigen unteren Erdmantels der von Chondrit, primitive kohlenstoffreiche Meteoriten mit Ursprung außerhalb des Sonnensystems. Auf der anderen Seite Studien von Neon-, ein weiteres Edelgas im unteren Erdmantel, scheint aus dem Sonnensystem zu stammen. Diese beiden Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die bei der Entstehung der Erde gesammelten flüchtigen Elemente aus mindestens zwei verschiedenen Quellen stammen: Gesteinskörper aus dem Weltraum und auch erdbildende Materialien. Nebel Solar primitiv. Diese Elemente könnten sehr früh in die Entstehung der Erde eingebaut worden sein.
Tatsächlich deuten Kryptonisotope darauf hin, dass kleinere Planeten von außerhalb des Sonnensystems die Erde Millionen von Jahren vor der Mondbildung bombardiert haben. Gleichzeitig hätte unser Planet aber auch Staub und Gase aus dem Sonnennebel angesaugt. Diese Hypothese gilt nicht nur für die Erde, sondern erklärt auch die Zusammensetzung anderer Planeten des SonnensystemsAuch diejenigen, die sich um andere drehen Sterne.
Diese neuen Erkenntnisse haben auch Auswirkungen auf die Entstehung der Erdatmosphäre. Denn Forscher haben herausgefunden, dass das Verhältnis zwischen den verschiedenen Isotopen von Krypton in der Atmosphäre nicht gleich ist wie im unteren Erdmantel. Dies deutet darauf hin, dass nach dem riesigen Einschlag, der den Mond zur Welt brachte, auch einige Gase aus der Atmosphäre auf die Erde gebracht wurden. Andernfalls hätten die beiden Umgebungen, die Atmosphäre und der Mantel, die gleiche Isotopenzusammensetzung.
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