Геохимик Грег Холланд (Greg Holland) из Манчестерского университета (University of Manchester), Великобритания, и его коллеги выдвинули гипотезу о космическом происхождении инертных газов в атмосфере Земли.

По их мнению, криптон и ксенон попали на Землю вместе с кометным веществом, а не проникли в атмосферу из глубины земных недр. Исследование британских химиков опубликовано в сегодняшнем выпуске журнала Science, его цитирует ресурс Science news.

Криптон и ксенон – инертные газы, находящиеся в нашей атмосфере в ничтожно малых количествах. Содержание криптона в воздухе не превышает 1 миллионную долю, а содержание ксенона – 0,087 миллионных долей.

Ряд ученых предполагает, что эти газы просочились в атмосферу в результате трещин в земной коре, появившихся при остывании планеты. По другой версии, криптон и ксенон были принесены в атмосферу в составе метеоритов, бомбардировавших планету 3,9 млрд лет назад.

Холланд и его коллеги взяли для анализа инертные газы из пласта углекислоты, залегающего в нескольких сотнях метров на северо-западе штата Нью-Мексико, США. В этом месторождении криптон и ксенон, появившиеся в земной коре в результате радиоактивного распада, смешаны с небольшим количеством газа из атмосферы, принесенного с дождевыми потоками и подземными водами.

Ученые обратили внимание на то, что соотношение тяжелых и легких изотопов в месторождении не соответствует их соотношению в атмосфере.

Напомним, что изотопы – это разновидности одного и того же химического элемента, занимающие одно место в Периодической системе, но отличающиеся массами атомных ядер. Они выяснили, что в воздухе присутствует больше легких изотопов криптона и ксенона, а под землей соотношение меняется в пользу тяжелых изотопов.

Более того, ученые предположили, что если бы образцы подземных газов не были загрязнены атмосферными, в них наблюдалось бы то же соотношение тяжелых и легких изотопов, что и в метеоритах. Таким образом, метеориты никак не могут быть источником легких изотопов в воздухе.

Холланд и коллеги считают, что легкие изотопы могли попасть на Землю вместе с кометами, где их количество довольно высоко. Или же наша атмосфера могла получить их из протопланетного газового облака, окружавшего Землю в период ее формирования.

Согласно общепринятой гипотезе, все объекты Солнечной системы возникли из облака межзвездного газа и пыли, которое по своему изотопному и химическому составу было относительно однородным.

Однако все планеты, их спутники и даже астероиды, образованные в Солнечной системе, имеют различный химический состав. Возможно, это объясняется тем, что часть изотопов попала к нам в процессе взрыва сверхновой вблизи протопланетного облака. Возможно, их источником стали солнечные вспышки, происходившие в сотни раз чаще и мощнее тех, которые наблюдаются на Солнце сейчас.