Noté que las atmósferas de la Tierra y Marte tienen un poco de argón (1% a 2%). También revisé Venus, que tiene 0,007% de argón, pero aún así es más que cualquier otro gas noble en la atmósfera de Venus.
Revisé los 4 planetas gaseosos exteriores, además de la luna Titán, y en su mayor parte no pude encontrar el argón en su composición atmosférica. Júpiter aparece con una cantidad muy pequeña de argón que es difícil de interpretar porque lo enumera como relativo al helio y luego relativo a Júpiter/Sol, lo que sea que eso signifique. La luna Titán aparece con trazas de argón sin especificar ningún número. Los otros no mencionaron a Argon.
Entonces, ¿por qué los planetas rocosos tienden a tener argón, pero los planetas gaseosos no?
¿Por qué argón específicamente? Presumiblemente, el helio es demasiado liviano y flotará hacia la parte superior y será arrastrado por el viento solar. Sin embargo, hay un gas noble entre el helio y el argón, a saber, el neón. Entonces, ¿por qué no tenemos neón en nuestra atmósfera en lugar de argón?
Editar: ¿ Quizás los planetas exteriores tienen Argón, pero todo se hundió hasta el fondo y, por lo tanto, no lo detectamos? También tengo curiosidad acerca de dónde se encuentra el argón en la "cadena alimenticia" de la fusión nuclear para una estrella promedio como nuestro Sol. Sin embargo, me cuesta ver cómo Argon-40 sería más poblado que Neon-20.
Al leer un poco sobre esto, podría tener una respuesta, aunque crédito donde se debe crédito, la respuesta no es realmente mía:
https://www.reddit.com/r/askscience/comments/3wsy99/why_is_neon_so_rare_on_earth/
Cuando los planetas se unieron, es probable que hubiera muy poco hielo/gas alrededor de los planetas interiores cuando se formaron y la atmósfera y el agua de la Tierra (CH4, NH3, CO2 y H20 son los 4 más comunes fuera de los hielos de la línea de congelación ). Estos probablemente provenían de asteroides y meteoritos que se formaron fuera de la línea de congelación y luego se estrellaron contra la tierra.
El neón es el quinto elemento más común en la vía láctea, pero debido a que todos los gases nobles tienen puntos de congelación muy bajos, es probable que no sea muy común, incluso en cometas o meteoritos, por la misma razón que el agua o el CO2 no son comunes dentro de la línea de escarcha. , neón y otros gases nobles probablemente permanezcan libres y no se acumulen en grandes cantidades en cometas o meteoritos. (Busqué, pero no pude encontrar un artículo para verificar eso).
Pero si los cometas tienen un bajo contenido de gases nobles, entonces tenemos que buscar una fuente alternativa. Con eso en mente, y volviendo al primer enlace, el argón se produce por la desintegración radiactiva del potasio 40 y eso explicaría su abundancia relativa en comparación con el gas noble más común, el neón. El helio (partículas alfa) también se produce dentro de la tierra y el radón también lo es en pequeñas cantidades, pero el radón también se descompone; sin embargo, eso no está relacionado con su pregunta.
Si el argón en los planetas proviene principalmente del potasio 40, debe esperar que la cantidad de argón tenga una proporción más o menos similar a la cantidad de potasio en un planeta y no sea relativa al porcentaje de la atmósfera. Un segundo factor, la cantidad que se expulsa del planeta durante largos períodos de tiempo también es un factor. Venus, en general, debería poder retener gran parte de su argón en función del peso atómico (40) similar al CO2 (44), pero si pierde incluso un pequeño porcentaje de su argón con el tiempo, eso también sería un factor.
Ahora, para ver si esto es posible, debería ejecutar algunos números, pero les advierto que mis matemáticas pueden estar un poco oxidadas.
El potasio es el séptimo elemento más común en la litosfera de la Tierra con alrededor de 0,26 % y alrededor de 0,0117 % de ese potasio es potasio 40. Usando una estimación muy aproximada de toneladas para la corteza terrestre, sobre o 6,7 billones de toneladas de Potasio 40 actualmente en la corteza terrestre. (Probablemente haya un poco más en el manto, por lo que estos números son aproximados)
Con una vida mediade alrededor de 1248 millones de años, es tiempo suficiente para más de 3 vidas medias si comenzamos después del intenso bombardeo tardío, lo que sugiere que un poco más de 7/8 del Potasio 40 original en la corteza terrestre se ha descompuesto en Argón 40, por lo que debería haber , dada la edad de la Tierra y la abundancia de Potasio 40, un poco más de 7 veces 6,7 billones de toneladas o, vamos a aproximarnos y digamos un poco más de 50 billones de toneladas de Argón que se formó en la tierra por la descomposición del Potasio. (Ignoro cualquiera que pudiera haberse producido antes del intenso bombardeo tardío, porque asumo que podría haber soplado parte de la atmósfera de la tierra o haber calentado la atmósfera lo suficiente como para que el sol se la llevara). Además, investigando un poco, solo el 11 % del potasio 40 se descompone en argón 40, el 89 % sufre una descomposición beta en calcio 40, así que para que esto funcione,
La masa de la atmósfera es de aproximadamente 5140 billones de toneladas, y el 1,288 % de eso (en masa, no en volumen) = aproximadamente 66 billones de toneladas, por lo que el argón que deberíamos esperar de la descomposición del potasio 40 y la cantidad de argón en la atmósfera son bastante parecidos. . Es posible que se haya escapado algo de gas argón y algo aún debería estar atrapado dentro de la tierra, pero los números están lo suficientemente cerca como para funcionar y creo que es muy probable que esa sea la respuesta. También sugiere que la Tierra ha perdido relativamente poco argón en el espacio, lo que también encaja con el artículo sobre Escape atmosférico.
Una segunda forma de ver esto es que el argón 40 constituye el 99,6% del argón en la atmósfera y la nucleosis estelar probablemente no representaría una proporción cercana a eso (no es un enlace estelar típico, pero Wikipedia dice que el argón 36 es el más isótopo común). La descomposición del potasio 40 explica la proporción de 99,6 % de argón 40.
Si aplicamos una estimación similar a Venus, con una atmósfera de Venus de unas 94 veces la masa de la de la Tierra, y asumimos que se produce una cantidad similar de Argón-40 en la corteza de Venus, podríamos esperar aproximadamente 1,28%/60 o alrededor de 0,02% de Argón por masa en la atmósfera de Venus o tal vez, si la Tierra perdiera una parte bastante alta de sus elementos más livianos de la corteza después del impacto gigante, podríamos esperar un poco más que eso en Venus, tal vez 0.03% o 0.04% como una estimación aproximada. Usando su número de 0.007%, eso es más bajo de lo que calculo que debería ser, pero Venus podría haber perdido una mayor parte de su argón que la Tierra y también podría ser más lento para liberar gas atrapado dentro de su corteza que la Tierra porque no tiene tectónica de placas, por lo que el número de Venus parece "más o menos correcto" también. Es el potasio 40 en la corteza. YO'
Interesante pregunta. Algo aprendí investigando.
¿Por qué Argón específicamente?
Tanto el helio como el neón son bastante livianos, tienden a vaporizarse fácilmente incluso a bajas temperaturas y son químicamente inertes. Por todas estas razones combinadas, tienden a no quedar atrapados cuando se forman los planetas, y cuando quedan atrapados, se filtran fácilmente.
El argón es lo suficientemente pesado como para no escapar fácilmente al espacio, por lo que una fracción de él puede permanecer en la atmósfera durante más tiempo.
usuarioLTK
usuario1569
DrZ214