Cameron Merritt
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O xenônio da Terra está faltando. Mas um novo experimento sugere que pode ter estado bem sob nossos pés o tempo todo.
A atmosfera da Terra contém menos xenônio do que deveria, pelo menos com base em estudos de algumas das rochas espaciais mais antigas do sistema solar. Os condritos carbonáceos contêm os materiais mais primitivos conhecidos neste sistema planetário. Eles são feitos da mesma matéria que eventualmente coagulou para formar o planeta Terra. É aí que entra o mistério: os condritos carbonáceos contêm muito mais xenônio do que a Terra e sua atmosfera.
O xenônio é um gás nobre. E os gases nobres não reagem muito bem com outros elementos, então o xenônio ausente na Terra não deveria ter sido usado em reações químicas ao longo das eras, disse o físico do Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) Elissaios Stavrou em um comunicado.
O caso do xenônio ausente
Tentando descobrir para onde foi, Stavrou e seus colegas testaram a hipótese de que o gás ausente poderia estar acampado no núcleo da Terra. [6 Visões do Centro da Terra]
"Quando o xenônio é esmagado por pressões extremas, suas propriedades químicas são alteradas, permitindo que ele forme compostos com outros elementos", disse o pesquisador Sergey Lobanov, da Stony Brook University, em um comunicado. Dessa forma, ele pode permanecer oculto nesses outros compostos.
Mas o xenônio poderia reagir com os metais no núcleo da Terra, mesmo sob pressão? Lobanov, Stavrou e sua equipe tentaram fazer o gás nobre reagir com o níquel e o ferro, dois metais que constituem grande parte do núcleo, a pressões 2 milhões de vezes maiores que a da superfície da Terra e a temperaturas superiores a 2.000 kelvins (3.140 graus Fahrenheit ou 1.727 graus Celsius). Eles usaram difração de raios-X e espectroscopia Raman - duas técnicas que usam raios-X e luz laser para determinar a composição química de um composto - para saber se o gás nobel e os metais estavam reagindo. Eles eram.
"Apesar de nossas intenções, Elis [Stavrou] e eu ficamos chocados quando, na linha de luz de raios-X, uma assinatura clara de uma reação entre ferro e níquel com xenônio foi sinalizada pelo padrão de difração", co-autor do estudo Joe Zaug , um físico químico do LLNL, disse em um comunicado.
Reações extremas
O estudo é a primeira demonstração de um gás nobre reagindo com um metal, disse Stavrou. Sob extrema pressão e calor, a equipe descobriu que o ferro e o níquel se tornam muito eletronegativos, o que significa que eles têm uma forte afinidade para capturar quaisquer elétrons que devam entrar em sua órbita. Sua eletronegatividade era tão forte que até mesmo capturava elétrons de um gás tão estável quanto o xenônio. [Os 8 maiores mistérios da Terra]
Por mais intrigante que seja descobrir novos extremos de reações químicas, os pesquisadores não podem ter certeza de que resolveram o mistério do xenônio. O núcleo da Terra não estava sob altas pressões quando o planeta se formou pela primeira vez a partir de material espacial espalhado, disse o co-autor do estudo Alexander Goncharov, do Carnegie Institution for Science em Washington, D.C., em um comunicado.
É possível, no entanto, que o xenônio perdido de alguma forma tenha ficado preso no núcleo e reagido mais tarde, conforme as pressões aumentaram.
“Existem muitos outros sistemas e paradoxos para resolver”, disse Stavrou. "Estamos ansiosos para escrever novos capítulos sobre fenômenos físico-químicos extremos."
Nota do editor: Este artigo foi atualizado para corrigir a afiliação de Alexander Goncharov.
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