なぜ別の希ガスの代わりにアルゴンなのですか?


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地球と火星の大気には少しアルゴンが含まれていることに気づきました(1%から2%)。アルゴンも0.007%の金星もチェックしましたが、それでも金星の大気中の他のどの希ガスよりも多くなっています。

私は4つの外側のガス惑星と月のタイタンをチェックしましたが、ほとんどの場合、それらの大気組成にリストされているアルゴンは見つかりませんでした。ジュピターは非常に微量のアルゴンを含んでいると記載されていますがそれはヘリウムに関連し、それからジュピター/太陽に関連していると解釈されているため、解釈が困難です。月のタイタンは、番号を指定せずに微量のアルゴンを持っていると記載されています。他の人はアルゴンについて言及しなかった。

では、なぜ岩の多い惑星にはアルゴンがある傾向があるのに、気体の惑星にはないのでしょうか?

なぜ特にアルゴン?おそらくヘリウムは軽すぎて、上に浮いて太陽風に打ちのめされるでしょう。ただし、ヘリウムとアルゴンの間にはネオンという1つの希ガスがあります。では、なぜアルゴンの代わりにネオンを大気中に入れないのでしょうか。

編集:たぶん外の惑星アルゴンを持っているかもしれませんが、それはすべて底に沈みました、そしてそれゆえ私たちはそれを検出しませんか?私はまた、アルゴンが私たちの太陽のような平均的な星の核融合の「食物連鎖」のどこにあるかについても知りたいです。Argon-40がNeon-20よりも人口が多いとは思えない。



@ HDE226868うーんそうです。それでも、アルゴンはヘリウムよりも約5桁少ないと記載されているので、これにより、外側のガス惑星は異なったものになると思います。
DrZ214 2016


@ HDE226868私が言おうとしているのは、内側の惑星の大気は外側の惑星の大気(およびタイタンズ)よりもはるかに多くのアルゴンを持ち、それらが異なるということです。
DrZ214 2016

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以下の長い答え、ここの短い答え。AR40の存在量は、アルゴン36と比較し、アルゴン38は、それがカリウム40から来る示唆 en.wikipedia.org/wiki/...
userLTK

回答:


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これについて少し読んでみると、答えがあるかもしれませんが、信用が必要な場合は信用できますが、答えは私のものではありません。

https://www.reddit.com/r/askscience/comments/3wsy99/why_is_neon_so_rare_on_earth/

惑星が合体したとき、それらが形成されたときに内側の惑星の周りに氷/ガスがほとんどなく、地球の大気と水があった可能性があります(CH4、NH3、CO2およびH20は、霜線の氷の外で最も一般的な4つです)。これらはおそらく霜線の外側に形成され、後に地球に衝突した小惑星と流星から来たものと思われます。

ネオンは天の川で5番目に一般的な要素ですが、すべての希ガスは凝固点が非常に低いため、霜線内で水やCO2が一般的でないのと同じ理由で、彗星や流星でもそれほど一般的ではありません。 、ネオン、およびその他の希ガスはおそらく自由なままで、彗星や流星に大量に集まりません。(見ましたが、それを確認するための記事が見つかりませんでした)。

しかし、彗星の希ガス含有量が低い場合は、別の情報源を探す必要があります。それを念頭に置いて、最初のリンクに戻ると、アルゴンはカリウム40の放射性崩壊によって生成されます。これは、より一般的な希ガスであるネオンと比較した場合の相対的な存在量を説明します。ヘリウム(アルファ粒子)も地球の内部で生成され、ラドンは少量ですが、ラドンも崩壊します-それはあなたの質問とは関係ありませんが。

惑星のアルゴンが主にカリウム40に由来する場合、アルゴンの量は惑星のカリウムの量とほぼ同じ比率であり、大気のパーセンテージに比例しないと予想する必要があります。第2の要因は、長期間にわたって惑星から吹き飛ばされる量も要因です。金星は一般に、CO2(44)と同様に、原子量(40)に基づいてそのアルゴンの多くを保持できるはずですが、時間の経過とともにアルゴンのごく一部しか失うことがない場合、それも要因になります。

これが可能かどうかを確認するために、いくつかの数値を実行する必要がありますが、警告します。私の計算は少し錆びている可能性があります。

2.3×10192.3×1019×2.5×10×1.17×104=6.7×1012または現在地球の地殻にある6.7兆トンのカリウム40。(おそらくマントルの方がかなり多いので、これらの数値は大まかなものです)

半減期約12億4,800万年であり、後期の激しい砲撃の後に開始する場合、これは3半減以上の十分な時間です。これは、地球の地殻にある元のカリウム40の7/8を少し超える部分がアルゴン40に崩壊したことを示唆しているため、地球の年齢とカリウム40の豊富さを考えると、6.7兆トンの7倍を少し超えるか、カリウムの崩壊によって地球上に形成されたアルゴンの50兆トンを少し超えて言うことができます。(私は後半の激しい爆撃の前に生成された可能性のあるものは無視しています。地球から大気の一部を吹き飛ばしたか、太陽が大気の一部を吹き飛ばすのに十分なほど大気を加熱した可能性があるためです。)また、少し研究を行うと、カリウム40の11%だけがアルゴン40に崩壊し、89%がベータ40崩壊してカルシウム40になるので、これが機能します。

大気の質量は約5,140兆トンで、その1.288%(体積ではなく質量)=約66兆トンなので、カリウム40の崩壊から期待できるアルゴンと大気中のアルゴンの量はかなり近い。一部のアルゴンガスは脱出した可能性があり、一部は依然として地球の内部に閉じ込められているはずですが、その数は機能するのに十分近く、おそらくそれが答えであると思います。また、地球が宇宙にアルゴンをほとんど失っていないことも示唆しています。これは、Atmospheric Escapeの記事にも適合します。

これを見る2番目の方法は、アルゴン40が大気中のアルゴンの99.6%を構成し、ステラ核症がおそらくそれに近い比率を説明しないことです(典型的な恒星リンクではありませんが、ウィキペディアはアルゴン36が最も多いと述べています)一般的な同位体)。カリウム40の崩壊は、99.6%のアルゴン40の比率を説明しています。

同様の推定を金星に適用すると、金星の大気は地球の質量の約94倍であり、金星の地殻で同様の量のアルゴン40が生成されると仮定すると、1.28%/ 60または約0.02%のアルゴンが金星の大気中の質量、または恐らく、地球が巨大な衝撃の後にその軽い地殻要素のかなり高いシェアを失った場合、大まかな見積もりとして、おそらく金星のそれよりも少し多分0.03%または0.04%を予想するかもしれません。0.007%の数値を使用すると、計算よりも低くなりますが、金星はアルゴンよりも地球よりも高い割合でアルゴンを失っている可能性があり、地殻内に閉じ込められたガスを放出するのは地球よりも遅いため、プレートテクトニクスなので、金星の数も「ほぼ正しい」ように見えます。地殻の中のカリウム40です。私'

興味深い質問です。私はそれを研究して何かを学びました。


したがって、これをOPにまとめるために、アルゴンは、あなたが今述べたまさにその理由のために、大気放出ガス指標として採用されます。これは、地球の大気が二次/三次である理由の1つでもありますが、金星では、ガス放出/テクトニクスがあまり発生していない可能性があるため、原始的です。
AtmosphericPrisonEscape

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なぜ特にアルゴン?

ヘリウムとネオンはどちらもかなり軽量で、低温でも気化しやすく、化学的に不活性です。これらすべての理由が組み合わさって、惑星が形成されたときにトラップされない傾向があり、トラップされたときに簡単に漏れ出します。

アルゴンは、宇宙に簡単に逃げることができないほど重いので、その一部が大気中に長時間留まることがあります。

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