• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

深硅酸盐中保留的氙的 Hadean 同位素分馏。

Hadean isotopic fractionation of xenon retained in deep silicates.

机构信息

Sorbonne Université, CNRS, Muséum National d'Histoire Naturelle, Institut de Minéralogie, de Physique des matériaux et de Cosmochimie, UMR7590, Paris, France.

Université de Bordeaux, CNRS, LP2i Bordeaux, UMR5797, Gradignan, France.

出版信息

Nature. 2022 Jun;606(7915):713-717. doi: 10.1038/s41586-022-04710-4. Epub 2022 Jun 22.

DOI:10.1038/s41586-022-04710-4
PMID:35732758
Abstract

Our understanding of atmosphere formation essentially relies on noble gases and their isotopes, with xenon (Xe) being a key tracer of the early planetary stages. A long-standing issue, however, is the origin of atmospheric depletion in Xe and its light isotopes for the Earth and Mars. Here we report that feldspar and olivine samples confined at high pressures and high temperature with diluted Xe and krypton (Kr) in air or nitrogen are enriched in heavy Xe isotopes by +0.8 to +2.3‰ per AMU, and strongly enriched in Xe over Kr. The upper +2.3‰ per AMU value is a minimum because quantitative trapping of unreacted Xe, either in bubbles or adsorbed on the samples, is likely. In light of these results, we propose a scenario solving the missing Xe problem that involves multiple magma ocean stage events at the proto-planetary stage, combined with atmospheric loss. Each of these events results in trapping of Xe at depth and preferential retention of its heavy isotopes. In the case of the Earth, the heavy Xe fraction was later added to the secondary CI chondritic atmosphere through continental erosion and/or recycling of a Hadean felsic crust.

摘要

我们对大气形成的理解主要依赖于稀有气体及其同位素,氙(Xe)是早期行星阶段的关键示踪剂。然而,一个长期存在的问题是地球和火星上 Xe 及其轻同位素大气损耗的起源。在这里,我们报告说,在高压和高温下与空气中或氮气中的稀释 Xe 和氪(Kr)一起封存的长石和橄榄石样品,每质量单位(AMU)增加+0.8 到+2.3‰,并且 Xe 相对于 Kr 强烈富集。上限+2.3‰/AMU 是一个最小值,因为未反应的 Xe 很可能定量地被困在气泡或样品上。鉴于这些结果,我们提出了一个解决缺失 Xe 问题的方案,该方案涉及原行星阶段的多个岩浆海洋阶段事件,以及大气损失。这些事件中的每一个都导致 Xe 在深处被捕获,并且其重同位素被优先保留。就地球而言,重 Xe 部分后来通过大陆侵蚀和/或 Hadean 长英质地壳的再循环而添加到次生 CI 球粒陨石大气中。

相似文献

1
Hadean isotopic fractionation of xenon retained in deep silicates.深硅酸盐中保留的氙的 Hadean 同位素分馏。
Nature. 2022 Jun;606(7915):713-717. doi: 10.1038/s41586-022-04710-4. Epub 2022 Jun 22.
2
What CO2 well gases tell us about the origin of noble gases in the mantle and their relationship to the atmosphere.二氧化碳井气告诉我们什么关于地幔中稀有气体的起源及其与大气的关系。
Philos Trans A Math Phys Eng Sci. 2008 Nov 28;366(1883):4183-203. doi: 10.1098/rsta.2008.0150.
3
The origin and fate of volatile elements on Earth revisited in light of noble gas data obtained from comet 67P/Churyumov-Gerasimenko.根据从67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星获得的稀有气体数据重新审视地球上挥发性元素的起源和命运。
Sci Rep. 2020 Apr 2;10(1):5796. doi: 10.1038/s41598-020-62650-3.
4
The origin and degassing history of the Earth's atmosphere revealed by Archean xenon.太古宙氙揭示了地球大气的起源和脱气历史。
Nat Commun. 2017 May 18;8:15455. doi: 10.1038/ncomms15455.
5
Archean kerogen as a new tracer of atmospheric evolution: Implications for dating the widespread nature of early life.太古代干酪根作为大气演化的新示踪剂:对早期生命广泛存在的年代测定的启示。
Sci Adv. 2018 Feb 28;4(2):eaar2091. doi: 10.1126/sciadv.aar2091. eCollection 2018 Feb.
6
Possible cometary origin of heavy noble gases in the atmospheres of Venus, Earth and Mars.金星、地球和火星大气中重稀有气体可能的彗星起源。
Nature. 1992 Jul 2;358(6381):43-6. doi: 10.1038/358043a0.
7
Xenon fractionation in porous planetesimals.多孔星子中的氙分馏
Geochim Cosmochim Acta. 1990;54:2577-86. doi: 10.1016/0016-7037(90)90243-e.
8
Deep-mantle krypton reveals Earth's early accretion of carbonaceous matter.深部地幔中的氪揭示了地球早期对碳质物质的吸积。
Nature. 2021 Dec;600(7889):462-467. doi: 10.1038/s41586-021-04092-z. Epub 2021 Dec 15.
9
Identification of chondritic krypton and xenon in Yellowstone gases and the timing of terrestrial volatile accretion.在黄石气体中鉴定球粒陨石型氪和氙以及地球挥发性物质吸积的时间。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2020 Jun 23;117(25):13997-14004. doi: 10.1073/pnas.2003907117. Epub 2020 Jun 8.
10
Heavy noble gases in solar wind delivered by Genesis mission.由创世纪号任务输送的太阳风中的重惰性气体。
Geochim Cosmochim Acta. 2014 Feb 15;127:326-347. doi: 10.1016/j.gca.2013.11.030. Epub 2013 Dec 7.

引用本文的文献

1
Early planetesimal differentiation and late accretion shaped Earth's nitrogen budget.早期的小行星分化和后期的吸积作用塑造了地球的氮预算。
Nat Commun. 2024 May 16;15(1):4169. doi: 10.1038/s41467-024-48500-0.

本文引用的文献

1
The origin and fate of volatile elements on Earth revisited in light of noble gas data obtained from comet 67P/Churyumov-Gerasimenko.根据从67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星获得的稀有气体数据重新审视地球上挥发性元素的起源和命运。
Sci Rep. 2020 Apr 2;10(1):5796. doi: 10.1038/s41598-020-62650-3.
2
Evidence for extremely rapid magma ocean crystallization and crust formation on Mars.火星上存在极其快速的岩浆海洋结晶和地壳形成的证据。
Nature. 2018 Jun;558(7711):586-589. doi: 10.1038/s41586-018-0222-z. Epub 2018 Jun 27.
3
Synthesis of Xenon and Iron-Nickel Intermetallic Compounds at Earth's Core Thermodynamic Conditions.
在地核热力学条件下氙与铁镍金属间化合物的合成。
Phys Rev Lett. 2018 Mar 2;120(9):096001. doi: 10.1103/PhysRevLett.120.096001.
4
Xenon isotopes in 67P/Churyumov-Gerasimenko show that comets contributed to Earth's atmosphere.67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星中的氙同位素表明彗星对地球大气有贡献。
Science. 2017 Jun 9;356(6342):1069-1072. doi: 10.1126/science.aal3496.
5
The origin and degassing history of the Earth's atmosphere revealed by Archean xenon.太古宙氙揭示了地球大气的起源和脱气历史。
Nat Commun. 2017 May 18;8:15455. doi: 10.1038/ncomms15455.
6
Synthesis and stability of xenon oxides Xe2O5 and Xe3O2 under pressure.高压下氙氧化物 Xe2O5 和 Xe3O2 的合成与稳定性。
Nat Chem. 2016 Aug;8(8):784-90. doi: 10.1038/nchem.2528. Epub 2016 May 30.
7
Escape of the martian protoatmosphere and initial water inventory.火星原始大气的逸散与初始水储量
Planet Space Sci. 2014 Aug;98:106-119. doi: 10.1016/j.pss.2013.09.008.
8
The origin of the terrestrial noble-gas signature.地球惰性气体特征的起源。
Nature. 2012 Oct 25;490(7421):531-4. doi: 10.1038/nature11506. Epub 2012 Oct 10.
9
Relationship between topological order and glass forming ability in densely packed enstatite and forsterite composition glasses.密集堆积顽火辉石和镁橄榄石成分玻璃的拓扑序与玻璃形成能力之间的关系。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Sep 6;108(36):14780-5. doi: 10.1073/pnas.1104692108. Epub 2011 Aug 22.
10
An ab initio study of xenon retention in α-quartz.氙在α-石英中滞留的从头算研究。
J Phys Condens Matter. 2010 Jan 20;22(2):025501. doi: 10.1088/0953-8984/22/2/025501. Epub 2009 Dec 10.