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Updated: Sep 7, 2025

Metal-silicate Partitioning at High Pressure and Temperature: Experimental Methods and a Protocol to Suppress Highly Siderophile Element Inclusions

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Published on: June 13, 2015

Fraccionamiento isotópico de xenón retenido en silicatos profundos

Igor Rzeplinski¹, Chrystèle Sanloup², Eric Gilabert³

¹Sorbonne Université, CNRS, Muséum National d'Histoire Naturelle, Institut de Minéralogie, de Physique des matériaux et de Cosmochimie, UMR7590, Paris, France.

|June 22, 2022

Resumen

El agotamiento del xenón (Xe) en las atmósferas de la Tierra y Marte se explica por los eventos oceánicos de magma que atrapan isótopos Xe pesados. Los procesos geológicos posteriores liberaron este Xe atrapado, resolviendo el problema del Xe desaparecido.

Área de la Ciencia:

Ciencias planetarias
Geoquímica
Ciencias atmosféricas

Sus antecedentes:

Los gases nobles, particularmente el xenón (Xe), son marcadores cruciales para comprender la formación de la atmósfera planetaria.
Un rompecabezas significativo en la ciencia planetaria es el agotamiento observado de Xe atmosférico y sus isótopos más ligeros en la Tierra y Marte.
Los modelos anteriores no han tenido plenamente en cuenta los mecanismos detrás de este agotamiento de Xe.

Objetivo del estudio:

Investigar el comportamiento del xenón y el criptón (Kr) durante condiciones experimentales de alta presión y alta temperatura relevantes para la formación planetaria.
Proponer un nuevo escenario que explique el agotamiento del xenón atmosférico y su composición isotópica en los planetas terrestres.
Para aclarar el papel de las etapas del océano de magma en la configuración de las atmósferas planetarias.

Principales métodos:

Simulación experimental de condiciones de alta presión y temperatura utilizando muestras de feldespato y olivina.
Exposición de muestras de minerales al xenón y al criptón diluidos en el aire o el nitrógeno.
Análisis del enriquecimiento isotópico del xenón y de la relación Xe/Kr en las muestras minerales después del experimento.

Principales resultados:

Las muestras de feldespato y olivina mostraron un enriquecimiento significativo en isótopos pesados de xenón (+0,8 a +2,3 ‰ por AMU).
Las muestras exhibieron un fuerte enriquecimiento de xenón sobre el criptón, lo que indica la captura preferente de Xe.
El enriquecimiento de isótopos pesados observado sugiere un valor mínimo, con potencial para una mayor captura.

Conclusiones:

Múltiples etapas de océano de magma durante la fase protoplanetaria, junto con la pérdida atmosférica, proporcionan un mecanismo viable para el agotamiento de Xe.
Estos eventos condujeron a la captura preferencial de isótopos Xe más pesados dentro del interior planetario.
La erosión continental y el reciclaje de la corteza probablemente liberaron el xenón pesado fraccionado en la atmósfera secundaria de la Tierra.

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