A la atmósfera de la Tierra le faltan enormes cantidades de xenón y no sabemos realmente a dónde fue

Los meteoritos que han impactado nuestro planeta a lo largo de los años han traído consigo un misterio: a la atmósfera terrestre parece faltar grandes cantidades de xenón.

Los meteoritos, algunos de los cuales son más antiguos que la Tierra, nos brindan información sobre el Sistema Solar primitivo y nuestro propio planeta. Los planetas rocosos se formaron a partir de la agrupación de estos cuerpos más pequeños, por lo que deberían darnos pistas sobre la composición química de nuestro planeta primitivo.

Por eso fue desconcertante descubrir que en las condritas carbonosas (meteoritos antiguos y ricos en carbono) los científicos encontraron que los niveles de xenón eran mucho más altos de lo que esperábamos en proporción a otros gases. Dado que las rocas nos informan sobre las proporciones de gas en el Sistema Solar temprano, nos dice que la cantidad de xenón en nuestra atmósfera actual es alrededor del 10 por ciento de lo que esperaríamos que fuera. Esto es especialmente desconcertante debido a la poca reacción del xenón con otros elementos.

«El xenón pertenece a una familia de siete elementos llamados gases nobles, algunos de los cuales, como el helio y el neón, son nombres muy conocidos», explicó Elissaios Stavrou, autor principal de un artículo de 2018 que investiga el xenón desaparecido, en una declaración en el tiempo. «Su nombre proviene de una especie de distanciamiento químico; normalmente no se combinan ni reaccionan con otros elementos».

Los otros gases nobles, el argón y el criptón, se encuentran en nuestra atmósfera y en las proporciones que esperaríamos. Entonces, ¿adónde se fue el xenón que falta? Ha habido sugerencias de que el xenón podría estar escondido en minerales, en el núcleo de la Tierra o incluso en glaciares.

El equipo del artículo de 2018 descubrió que bajo presión extrema, el xenón podría formar compuestos con otros elementos.

«Nuestro estudio proporciona la primera evidencia experimental de compuestos de hierro y xenón previamente teorizados que existen en las condiciones que se encuentran en el núcleo de la Tierra», explicó el coautor Alexander Goncharov. «Sin embargo, es poco probable que tales compuestos pudieran haberse formado en una etapa temprana de la historia de la Tierra, mientras el núcleo aún se estaba formando y las presiones en el interior del planeta no eran tan grandes como lo son ahora».

Podría ser que algunos procesos se combinaran para atrapar el xenón en el manto antes de incorporarlo al núcleo, pero eso aún está por verse.

Otra idea es que el xenón faltante abandonó la atmósfera de la Tierra hace mucho tiempo a través de la desgasificación, siendo arrastrado al espacio cuando los meteoritos bombardearon la Tierra y enviaron nuestra atmósfera primordial a volar. Dado que los gases pesados ​​argón y criptón no desaparecieron de nuestra atmósfera, si esto es correcto, sería necesario explicar por qué sólo el xenón fue arrastrado al espacio mientras la atmósfera de la Tierra era delgada.

Un equipo, incluido Stavrou, encontró evidencia que respalda esta idea. En su estudio, el equipo intentó disolver xenón y argón en perovskita a temperaturas y presiones similares a las que se encuentran en el manto terrestre. La idea era que tal vez el xenón podría estar escondido en la perovskita de silicato de magnesio que constituye gran parte del manto.

«Estaba bastante seguro de que debía ser posible introducir gases nobles en la perovskita», dijo a Nature el coautor Hans Keppler. «Sospeché que podría haber xenón allí».

Sin embargo, los investigadores descubrieron que, mientras que el argón podía disolverse en la perovskita, el xenón solo se disolvía en niveles traza. Esto dio a los investigadores la idea de que una gran cantidad de xenón fue transportada al espacio, mientras que otros gases nobles permanecieron en la Tierra, escondidos de forma segura en la perovskita.

“Esto es completamente diferente de lo que dice todo el mundo. «Dicen que el xenón está aquí, pero se esconde en alguna parte», explicó Keppler. «Estamos diciendo que no está aquí porque muy temprano en la historia de la Tierra no tenía lugar donde esconderse».

El equipo añadió que la abundancia relativa de xenón, criptón y argón en nuestra atmósfera se relaciona aproximadamente con cuán solubles son esos elementos en la perovskita. Sin embargo, también hay preguntas sobre esta idea.

Si este es el mecanismo que hizo que la Tierra se quedara sin xenón, tendría que aplicarse también a Marte. Marte tiene pequeñas cantidades de xenón en su fina atmósfera. Sin embargo, la pregunta sigue siendo si Marte tiene suficiente perovskita para atrapar suficiente xenón para explicar esto. Si no es así, es posible que tengamos que buscar nuevamente el xenón que falta.

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