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Edelgase

Wohin verschwand unser Xenon?

Xenon gilt eigentlich als recht träges Element, das kaum Verbindungen eingeht. Doch das scheint nicht für das Erdinnere zu gelten.
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Verglichen mit anderen Edelgasen wie Neon oder Argon tritt Xenon in wesentlich geringerem Umfang in unserer Atmosphäre auf: Im Gegensatz zu diesen leichteren Elementen ist seine Konzentration um den Faktor 20 geringer. Viele Geowissenschaftler vermuten deshalb, dass das schwere Xenon während der Erdentstehung im Kern oder Mantel "gefangen" wurde. Der Beweis hierfür steht jedoch noch aus. Zudem ist Xenon relativ reaktiv und geht unter extremen Bedingungen zahlreiche Verbindungen ein; im Erdkern könnte es beispielsweise ein Eisen-Xenon-Produkt geben. Und unter hohem Druck reagiert das Edelgas mit Wasserstoff und Eis zu einer stabilen Verbindung.

Hyunchae Cynn vom Lawrence Livermore National Laboratory und seine Kollegen testeten deshalb Xenon im Labor unter extremen Bedingungen, wie sie im Erdinneren bestehen. In einer Diamantstempelzelle pressten sie das Gas in ein Silikatmineral mit hohem Silberanteil, wo es zu Ladungstrennungen im Xenon kommt, so dass das Gas chemisch reagieren kann. Im Gegensatz zu anderen Edelgasen blieb es daher auch später im Gestein gefangen, nachdem Druck und Hitze nachließen. Die in der Diamantstempelzelle simulierten Bedingungen entsprächen jenen an den Subduktionszonen der Erde: Dabei könne Xenon aus der Atmosphäre ins Erdinnere gelangen und so dessen relativ seltenes Vorkommen in der Luft erklären, so Cynn.

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