Warum Argon anstelle eines anderen Edelgases?

Ich bemerkte, dass die Atmosphären der Erde und des Mars etwas Argon enthalten (1% bis 2%). Ich habe auch die Venus überprüft, die 0,007% Argon enthält, aber das ist immer noch mehr als jedes andere Edelgas in der venusianischen Atmosphäre.

Ich überprüfte die 4 äußeren Gasplaneten plus den Mond Titan und konnte Argon größtenteils nicht in ihrer atmosphärischen Zusammensetzung finden. Jupiter weist eine sehr geringe Menge an Argon auf, die schwer zu interpretieren ist, da es als relativ zu Helium und dann relativ zu Jupiter / Sonne aufgeführt wird, was auch immer das bedeutet. Der Mond Titan wird mit Spurenargon ohne Angabe von Zahlen aufgeführt. Die anderen erwähnten Argon nicht.

Warum neigen die felsigen Planeten dazu, Argon zu haben, die gasförmigen Planeten jedoch nicht?

Warum speziell Argon? Vermutlich ist Helium zu leicht und schwimmt nach oben und wird vom Sonnenwind weggeschlagen. Es gibt jedoch ein Edelgas zwischen Helium und Argon, nämlich Neon. Warum haben wir nicht Neon in unserer Atmosphäre anstelle von Argon?

Edit: Vielleicht sind die äußeren Planeten tun haben Argon, aber es ist alles auf den Boden sank und damit haben wir es nicht erkennen? Ich bin auch neugierig, wo Argon in der "Nahrungskette" der Kernfusion für einen durchschnittlichen Stern wie unsere Sonne liegt. Es fällt mir schwer zu sehen, wie bevölkerungsreich Argon-40 sein würde als Neon-20.

Wenn ich ein bisschen darüber nachlese, könnte ich eine Antwort haben, obwohl Kredit, wo Kredit fällig ist, die Antwort nicht wirklich meine ist:

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

Als die Planeten verschmolzen, war es wahrscheinlich, dass sich bei ihrer Entstehung nur sehr wenig Eis / Gas um die inneren Planeten befand und die Erdatmosphäre und das Wasser (CH4, NH3, CO2 und H20 sind die 4 häufigsten außerhalb der Frostgrenze ). Diese stammten wahrscheinlich von Asteroiden und Meteoren, die sich außerhalb der Frostgrenze bildeten und später auf die Erde stürzten.

Neon ist das fünfthäufigste Element in der Milchstraße. Da jedoch alle Edelgase sehr niedrige Gefrierpunkte aufweisen, ist es selbst bei Kometen oder Meteoren wahrscheinlich nicht sehr häufig, da Wasser oder CO2 innerhalb der Frostgrenze nicht häufig vorkommen , Neon und andere Edelgase bleiben wahrscheinlich frei und sammeln sich nicht in großen Mengen auf Kometen oder Meteoren. (Ich habe nachgesehen, aber keinen Artikel gefunden, um dies zu überprüfen).

Wenn Kometen jedoch einen niedrigen Edelgasgehalt haben, müssen wir nach einer alternativen Quelle suchen. In diesem Sinne und zurück zum ersten Zusammenhang wird Argon durch radioaktiven Zerfall von Kalium 40 hergestellt, was die relative Häufigkeit im Vergleich zu dem häufigeren Edelgas Neon erklären würde. Helium (Alpha-Teilchen) wird auch in der Erde produziert und Radon ist auch in geringen Mengen vorhanden, aber Radon zerfällt auch - das hängt jedoch nicht mit Ihrer Frage zusammen.

Wenn Argon auf Planeten hauptsächlich aus Kalium 40 stammt, sollten Sie erwarten, dass die Menge an Argon ein ungefähr ähnliches Verhältnis zur Menge an Kalium auf einem Planeten aufweist und nicht relativ zum Prozentsatz der Atmosphäre ist. Ein zweiter Faktor, wie viel über lange Zeiträume vom Planeten gesprengt wird, ist ebenfalls ein Faktor. Venus sollte im Allgemeinen in der Lage sein, einen Großteil ihres Argons basierend auf dem Atomgewicht (40) ähnlich wie CO2 (44) zu behalten. Wenn sie jedoch im Laufe der Zeit nur einen winzigen Prozentsatz ihres Argons verliert, wäre dies ebenfalls ein Faktor.

Um zu sehen, ob dies möglich ist, sollte ich einige Zahlen eingeben, aber ich warne Sie, meine Mathematik kann etwas verrostet sein.

Kalium ist mit etwa 0,26% und etwa 0,0117% dieses Kaliums das 7. häufigste Element in der Lithosphäre der Erde. Kalium 40. Unter Verwendung einer sehr groben Schätzung von Tonnen für die Erdkruste ungefähr oder 6,7 Billionen Tonnen Kalium 40 in der Erdkruste. (Es gibt wahrscheinlich ein gutes Stück mehr im Mantel, daher sind diese Zahlen grob)$2.3 \times 10^{19}$$(2.3 \times 10^{19}) \times (2.5 \times 10^{-3}) \times (1.17 \times 10^{-4}) =$$6.7 \times 10^{12}$

Mit einer Halbwertszeitvon ungefähr 1,248 Milliarden Jahren ist das genug Zeit für mehr als 3 Halbwertszeiten, wenn wir nach dem späten schweren Bombardement beginnen, was darauf hindeutet, dass etwas mehr als 7/8 des ursprünglichen Kaliums 40 in der Erdkruste in Argon 40 zerfallen ist, also sollte es sein Angesichts des Alters der Erde und des Überflusses an Kalium 40, etwas mehr als 7 mal 6,7 Billionen Tonnen oder, lassen Sie uns etwas mehr als 50 Billionen Tonnen Argon parken, das sich durch Kaliumzerfall auf der Erde gebildet hat. (Ich ignoriere alles, was vor dem späten schweren Bombardement entstanden sein könnte, weil ich davon ausgehe, dass ein Teil der Atmosphäre von der Erde weggeblasen oder die Atmosphäre so stark erwärmt werden könnte, dass die Sonne einen Teil davon abblasen kann.) Wenn man ein bisschen nachforscht, zerfallen nur 11% des Kaliums 40 in Argon 40, 89% unterliegen einem Beta-Zerfall in Calcium 40, damit dies funktioniert.

Die Masse der Atmosphäre beträgt ungefähr 5.140 Billionen Tonnen, und 1,288% davon (nach Masse, nicht Volumen) = ungefähr 66 Billionen Tonnen, so dass das Argon, das wir vom Kalium 40-Zerfall erwarten sollten, und die Menge an Argon in der Atmosphäre ziemlich nahe beieinander liegen . Möglicherweise ist etwas Argongas ausgetreten, und einige sollten immer noch in der Erde eingeschlossen sein, aber die Zahlen sind nah genug, um zu funktionieren, und ich denke, das ist sehr wahrscheinlich die Antwort. Es deutet auch darauf hin, dass die Erde relativ wenig Argon an den Weltraum verloren hat, was auch zum Artikel Atmospheric Escape passt.

Eine zweite Möglichkeit, dies zu betrachten, ist, dass Argon 40 99,6% des Argons in der Atmosphäre ausmacht und die Sternnukleose wahrscheinlich kein Verhältnis in der Nähe davon ausmachen würde (kein typischer Sternlink, aber Wikipedia sagt, dass Argon 36 am meisten ist gemeinsames Isotop). Der Zerfall von Kalium 40 erklärt das Argon40-Verhältnis von 99,6%.

Wenn wir eine ähnliche Schätzung auf die Venus anwenden, wobei die Venusatmosphäre etwa das 94-fache der Masse der Erde beträgt und wir davon ausgehen, dass eine ähnliche Menge Argon-40 in der Venuskruste produziert wird, könnten wir ungefähr 1,28% / 60 oder etwa 0,02% Argon pro erwarten Masse in der Atmosphäre der Venus oder vielleicht, wenn die Erde nach dem riesigen Aufprall einen ziemlich hohen Anteil ihrer leichteren Krustenelemente verloren hat, könnten wir etwas mehr als die auf der Venus erwarten, vielleicht 0,03% oder 0,04% als grobe Schätzung. Wenn Sie Ihre Zahl von 0,007% verwenden, ist das niedriger, als ich es berechnet habe, aber Venus hätte einen höheren Anteil ihres Argons als die Erde verlieren können, und es könnte auch langsamer sein, eingeschlossenes Gas in ihrer Kruste freizusetzen als die Erde, weil es dies nicht hat Plattentektonik, daher sieht die Nummer für Venus auch "ungefähr richtig" aus. Es ist das Kalium 40 in der Kruste. ICH'

Interessante Frage. Ich habe etwas gelernt, um es zu erforschen.

warum speziell Argon?

Sowohl Helium als auch Neon sind ziemlich leicht, neigen dazu, selbst bei niedrigen Temperaturen leicht zu verdampfen und sind chemisch inert. Aus all diesen Gründen zusammen neigen sie dazu, nicht gefangen zu werden, wenn Planeten gebildet werden - und wenn sie gefangen werden, treten sie leicht aus.

Argon ist gerade schwer genug, um nicht leicht in den Weltraum zu entkommen, so dass ein Teil davon möglicherweise länger in einer Atmosphäre haften bleibt.