A las temperaturas y presiones extremas dentro del núcleo de la Tierra, el gas noble xenón puede reaccionar con metales como el hierro y el níquel.
Crédito: Adam Connell / TID
El xenón de la Tierra falta. Pero un nuevo experimento sugiere que podría haber estado bajo nuestros pies todo el tiempo.
La atmósfera de la Tierra contiene menos xenón de lo que debería, al menos en base a los estudios de algunas de las rocas espaciales más antiguas del sistema solar. Las condritas carbonosas contienen los materiales más primitivos conocidos en este sistema planetario. Están hechos de las mismas cosas que eventualmente se coagularon para formar el planeta Tierra. Ahí es donde entra el misterio: las condritas carbonáceas contienen mucho más xenón que la Tierra y su atmósfera.
Xenon es un gas noble. Y los gases nobles no reaccionan muy bien con otros elementos, por lo que el xenón perdido en la Tierra no debería haberse consumido en reacciones químicas a lo largo de los siglos, dijo en un comunicado el físico del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) Elissaios Stavrou .
El caso del xenón perdido
Tratando de descubrir a dónde fue, Stavrou y sus colegas probaron la hipótesis de que el gas perdido podría acampar en el núcleo de la Tierra. [ 6 Visiones del Núcleo de la Tierra ]
"Cuando el xenón es aplastado por presiones extremas, sus propiedades químicas se alteran, lo que le permite formar compuestos con otros elementos", dijo el investigador del estudio Sergey Lobanov, de la Universidad Stony Brook, en un comunicado. De esa manera, podría permanecer oculto en estos otros compuestos.
Pero, ¿podría el xenón reaccionar con los metales en el núcleo de la Tierra, incluso bajo presión? Lobanov, Stavrou y su equipo intentaron que el gas noble reaccionara con níquel y hierro, dos metales que constituyen la mayor parte del núcleo, a presiones 2 millones de veces superiores a las de la superficie de la Tierra y a temperaturas superiores a 2.000 kelvins (3.140 grados Fahrenheit o 1.727 grados Celsius). Usaron difracción de rayos X y espectroscopía Raman, dos técnicas que usan rayos X y luz láser para determinar la composición química de un compuesto, para determinar si el gas y los metales nobles estaban reaccionando. Ellos eran.
"A pesar de nuestras intenciones, Elis [Stavrou] y yo nos quedamos impresionados cuando, en la línea de rayos X, una señal clara de una reacción entre el hierro y el níquel con xenón fue señalada por el patrón de difracción", coautor del estudio Joe Zaug , un químico físico en LLNL, dijo en un comunicado .
Reacciones extremas
El estudio es la primera demostración de un gas noble que reacciona con un metal, dijo Stavrou. Bajo una presión y calor extremos, el equipo descubrió que el hierro y el níquel se vuelven muy electronegativos, lo que significa que tienen una gran afinidad por arrebatar cualquier electrón que se pierda en su órbita. Su electronegatividad era tan fuerte que incluso atrapó electrones de un gas tan estable como el xenón. [ Los 8 misterios más grandes de la Tierra ]
A pesar de lo intrigante que fue descubrir nuevos extremos de reacciones químicas , los investigadores no pueden estar completamente seguros de haber resuelto el misterio del xenón. El núcleo de la Tierra no sufrió presiones tan altas cuando el planeta se formó por primera vez a partir de material espacial disperso, dijo en un comunicado el coautor del estudio, Alexander Goncharov, de la Carnegie Institution for Science en Washington, DC.
Sin embargo, es posible que el xenón perdido quede atrapado en el núcleo y luego reaccione a medida que aumentan las presiones.
"Hay muchos más sistemas y paradojas por resolver", dijo Stavrou. "Esperamos con ansias escribir nuevos capítulos sobre fenómenos fisicoquímicos extremos".
Nota del editor: este artículo fue actualizado para corregir la afiliación de Alexander Goncharov.
Artículo original sobre Live Science .
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