क्यों एक और महान गैस के बजाय आर्गन?


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मैंने देखा कि पृथ्वी और मंगल के वायुमंडल में थोड़ा सा आर्गन है (1% से 2%)। मैंने शुक्र की भी जाँच की, जिसमें 0.007% आर्गन है, लेकिन यह अभी भी वीनस के वातावरण में किसी अन्य महान गैस से अधिक है।

मैंने 4 बाहरी गैस ग्रहों की जांच की, साथ ही चंद्रमा टाइटन, और अधिकांश भाग के लिए आर्गन को उनकी वायुमंडलीय संरचना में सूचीबद्ध नहीं पाया। बृहस्पति को आर्गन की एक बहुत छोटी ट्रेस राशि के रूप में सूचीबद्ध किया गया है, जिसकी व्याख्या करना कठिन है क्योंकि यह इसे हीलियम के सापेक्ष और फिर बृहस्पति / सूर्य के सापेक्ष सूचीबद्ध करता है, जो भी इसका मतलब है। चंद्रमा टाइटन को किसी भी संख्या को निर्दिष्ट किए बिना ट्रेस आर्गन के रूप में सूचीबद्ध किया गया है । दूसरों ने आर्गन का उल्लेख नहीं किया।

तो चट्टानी ग्रहों में आर्गन क्यों होते हैं, लेकिन गैसीय ग्रह नहीं हैं?

आर्गन विशेष रूप से क्यों? संभवतः हीलियम बहुत हल्का है और ऊपर तक तैर जाएगा और सौर हवा से दूर हो जाएगा। हालांकि, हीलियम और आर्गन के बीच एक महान गैस है, अर्थात्, नियॉन। तो हम क्यों नहीं आर्गन के बजाय अपने वातावरण में नीयन रखते हैं?

संपादित करें: हो सकता है कि बाहरी ग्रहों करते आर्गन है, लेकिन यह सब नीचे करने के लिए डूब गया और इस प्रकार हम यह पता नहीं लगा सकता हूँ? मुझे यह भी उत्सुकता है कि आर्गन हमारे सूर्य जैसे औसत तारे के लिए परमाणु संलयन की "खाद्य श्रृंखला" में कहाँ निहित है। मेरे पास यह देखने का कठिन समय है कि आर्गन -40 नियोन -20 की तुलना में अधिक आबादी वाला कैसे होगा।



@ HDE226868 हम्म हाँ यह करता है। फिर भी, आर्गन को हीलियम की तुलना में परिमाण दुर्लभ के 5 आदेशों के रूप में सूचीबद्ध किया गया है, इसलिए मुझे अभी भी लगता है कि यह बाहरी गैस ग्रहों को अलग बनाता है।
DrZ214


@ HDE226868 मैं जो कहना चाह रहा हूं वह यह है कि आंतरिक ग्रहों के वायुमंडल में बाहरी ग्रहों के वायुमंडल (और टाइटन्स) की तुलना में काफी अधिक आर्गन है, जो उन्हें अलग बनाता है।
DrZ214

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नीचे लंबा उत्तर, छोटा उत्तर यहाँ। आर्गन 36 और आर्गन 38 की तुलना में Ar40 की बहुतायत से पता चलता है कि यह पोटेशियम 40 से आता है। en.wikipedia.org/wiki/…
userLTK

जवाबों:


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इस पर थोड़ा सा पढ़ना, मेरे पास एक उत्तर हो सकता है, हालांकि क्रेडिट जहां क्रेडिट की वजह से है, जवाब वास्तव में मेरा नहीं है:

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

जब ग्रहों ने सहवास किया, तो यह संभावना है कि जब वे बने थे और पृथ्वी के वायुमंडल और जल (सीएच 4, एनएच 3, सीओ 2 और एच 20 ठंढ रेखा से बाहर के सबसे आम 4 ) के आसपास बहुत कम आयनों / गैस थे । ये संभावना क्षुद्रग्रहों और उल्काओं से आई थी जो ठंढ रेखा के बाहर बने थे और बाद में पृथ्वी पर दुर्घटनाग्रस्त हो गए।

नियॉन दूधिया रास्ते में 5 वां सबसे आम तत्व है, लेकिन क्योंकि सभी महान गैसों में बहुत कम हिमांक होता है, यह संभवतः धूमकेतु या उल्काओं पर भी समान रूप से समान नहीं हो सकता है क्योंकि ठंढ रेखा के अंदर पानी या सीओ 2 आम नहीं हैं। , नियॉन, और अन्य महान गैसों के मुक्त रहने की संभावना है और उच्च मात्रा में धूमकेतु या उल्का पर एकत्र नहीं करते हैं। (मैंने देखा, लेकिन यह सत्यापित करने के लिए एक लेख नहीं मिला)।

लेकिन अगर धूमकेतु में कम महान गैस सामग्री है, तो हमें एक वैकल्पिक स्रोत की तलाश करनी होगी। इसे ध्यान में रखते हुए, और पहले लिंक पर वापस जाकर, आर्गन को पोटेशियम 40 के रेडियोधर्मी क्षय द्वारा निर्मित किया गया है और यह समझाएगा कि यह अधिक सामान्य महान गैस, नियोन की तुलना में सापेक्ष बहुतायत है। हीलियम (अल्फा कण) का उत्पादन भी पृथ्वी के अंदर होता है और रेडॉन बहुत कम मात्रा में होता है, लेकिन रेडॉन भी तय करता है - हालांकि यह आपके प्रश्न से संबंधित नहीं है।

यदि ग्रहों पर आर्गन मुख्य रूप से पोटेशियम 40 से आता है, तो आपको एक ग्रह पर पोटेशियम की मात्रा के अनुपात के समान आर्गन की मात्रा और वायुमंडल के प्रतिशत के सापेक्ष नहीं होने की उम्मीद करनी चाहिए। एक दूसरा कारक, जो लंबे समय तक ग्रह से उड़ा जाता है, एक कारक भी है। सामान्य रूप से शुक्र यह बहुत अधिक बनाए रखने में सक्षम होना चाहिए कि आर्गन परमाणु वजन (40) पर CO2 (44) के समान है, लेकिन अगर यह समय के साथ आर्गन का एक छोटा प्रतिशत भी खो देता है, तो यह भी एक कारक होगा।

अब, यह देखने के लिए कि क्या यह संभव है, मुझे कुछ नंबर चलाने चाहिए, लेकिन मैं आपको चेतावनी देता हूं, मेरा गणित थोड़ा कठोर हो सकता है।

पोटेशियम पृथ्वी के लिथोस्फीयर में लगभग 0.26% पर 7 वां सबसे आम तत्व है और लगभग 0.0117% पोटेशियम पोटेशियम 40 है । पृथ्वी की पपड़ी के लिए टन के बहुत मोटे अनुमान का उपयोग करते हुए , लगभग या 6.7 खरब टन पोटेशियम 40 वर्तमान में पृथ्वी की पपड़ी में। (मेंटल में शायद थोड़ा अधिक है, इसलिए ये संख्या किसी न किसी तरह है)2.3×1019(2.3×1019)×(2.5×103)×(1.17×104)=6.7×1012

एक आधे जीवन के साथलगभग 1.248 बिलियन वर्षों में, यह 3 आधे से अधिक जीवन के लिए पर्याप्त समय है यदि हम देर से भारी बमबारी के बाद शुरू करते हैं, जो पृथ्वी की पपड़ी में मूल पोटेशियम 40 के 7/8 वें से थोड़ा अधिक सुझाव देता है, आर्गन 40 में क्षय हो गया है, इसलिए होना चाहिए , पृथ्वी की आयु और पोटेशियम 40 की बहुतायत, 7 बार 6.7 ट्रिलियन टन से थोड़ा अधिक या, बॉलपार्क देता है और 50 ट्रिलियन टन आर्गन से थोड़ा सा कहता है जो पोटेशियम क्षय द्वारा पृथ्वी पर बनता है। (मैं किसी भी चीज की अनदेखी कर रहा हूं जो कि देर से भारी बमबारी से पहले उत्पन्न हो सकती है, क्योंकि मैं मानता हूं कि पृथ्वी से कुछ वायुमंडल को उड़ा दिया जा सकता है या सूरज को इसके कुछ उड़ाने के लिए वातावरण को पर्याप्त गर्म कर सकता है)। इसके अलावा, थोड़ा सा अनुसंधान करने पर, पोटैशियम 40% का केवल 11% आर्गन 40 में, 89% कैल्शियम 40 में बीटा क्षय से गुजरता है, इसलिए इस कार्य के लिए,

वायुमंडल का द्रव्यमान लगभग 5,140 ट्रिलियन टन है, और इसका 1.288% (द्रव्यमान से, आयतन नहीं) = लगभग 66 ट्रिलियन टन है, इसलिए आर्गन से हमें पोटेशियम 40 क्षय की अपेक्षा करनी चाहिए और वायुमंडल में आर्गन की मात्रा काफी करीब है। । कुछ आर्गन गैस बच गई होंगी और कुछ अभी भी पृथ्वी के अंदर फंसी होनी चाहिए, लेकिन संख्या काम करने के काफी करीब है और मुझे लगता है कि इसका उत्तर बहुत संभव है। यह यह भी बताता है कि पृथ्वी ने अंतरिक्ष में अपेक्षाकृत कम आर्गन खो दिया है, जो वायुमंडलीय एस्केप लेख के साथ भी फिट बैठता है।

इसे देखने का दूसरा तरीका यह है कि आर्गन 40 वायुमंडल में 99.6% आर्गन बनाता है और स्टेलर न्यूक्लिओसिस की संभावना उसके पास कहीं भी अनुपात के लिए नहीं होगी (न कि एक विशिष्ट तारकीय लिंक लेकिन विकिपीडिया का कहना है कि आर्गन 36 सबसे अधिक है) आम आइसोटोप)। पोटेशियम 40 का क्षय 99.6% आर्गन 40 अनुपात की व्याख्या करता है।

यदि हम शुक्र का एक समान अनुमान लागू करते हैं, तो शुक्र का वायुमंडल पृथ्वी के द्रव्यमान के लगभग 94 गुना बड़े पैमाने पर है, और हम मानते हैं कि आर्गन -40 की एक समान मात्रा शुक्र के क्रस्ट में उत्पन्न हो रही है, जिसकी हम मोटे तौर पर 1.28% / 60 या 0.02% के बारे में उम्मीद कर सकते हैं। शुक्र के वायुमंडल में द्रव्यमान या शायद, अगर पृथ्वी ने विशाल प्रभाव के बाद हल्का क्रस्ट तत्वों का एक बहुत अधिक हिस्सा खो दिया, तो हम शुक्र पर उससे थोड़ा अधिक की उम्मीद कर सकते हैं, शायद 0.03% या 0.04% एक मोटे अनुमान के रूप में। 0.007% की आपकी संख्या का उपयोग करना, जो कि मेरी गणना से कम है, यह होना चाहिए, लेकिन शुक्र पृथ्वी से आर्गन का एक बड़ा हिस्सा खो सकता है और यह पृथ्वी की तुलना में फंसी हुई गैस को छोड़ने के लिए धीमा हो सकता है क्योंकि यह नहीं है प्लेट विवर्तनिकी, इसलिए शुक्र की संख्या "सही के बारे में" भी दिखती है। यह क्रस्ट में पोटेशियम 40 है। मैं'

दिलचस्प सवाल। मैंने इस पर शोध करके कुछ सीखा।


तो शायद ओपी के लिए इसे लपेटने के लिए, आर्गन को वायुमंडलीय आउटगोइंग संकेतक के रूप में लिया जाता है, उन कारणों के लिए जिन्हें आपने अभी कहा है। यह भी एक कारण है कि पृथ्वी का वायुमंडल हालांकि अधिक माध्यमिक / तृतीयक है, जबकि शुक्र पर यह अधिक आदिम है क्योंकि बहुत अधिक प्रकोप / टेक्टोनिक्स नहीं हो सकता है।
वायुमंडलीय

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आर्गन विशेष रूप से क्यों?

हीलियम और नियोन दोनों ही काफी हल्के होते हैं, कम तापमान पर भी आसानी से वाष्पीकृत हो जाते हैं और रासायनिक रूप से निष्क्रिय होते हैं। संयुक्त इन सभी कारणों से, वे ग्रहों के बनने पर फंसते नहीं हैं - और जब वे फंसते हैं तो वे आसानी से बाहर निकल जाते हैं।

आर्गन बस इतना भारी है कि आसानी से अंतरिक्ष में नहीं जा सकता है, इसलिए इसका कुछ अंश अधिक समय तक वातावरण में रह सकता है।

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