Lo Xenon «scomparso» è «prigioniero» sottoterra

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Esiste come elemento comunemente inerte, in forma gassosa, nell’atmosfera terrestre, ma in quantità molto minori di quelle previste. Si troverebbe nelle viscere della Terra, «dove potrebbe legarsi in composti solidi semi-stabili, questo spiegherebbe perché la presenza nell’atmosfera sia di un ordine di grandezza circa mille volte inferiore rispetto alla quantità prevista dai modelli chimici presi in considerazione». Al lavoro ha partecipato l’Istm-Cnr

Un ulteriore passo in avanti verso la risoluzione del paradosso dello «Xenon (Xe) mancante», cioè l’inspiegata scomparsa dall’atmosfera terrestre di una cospicua quantità di questo elemento, presente in natura in forma di «gas nobile», che negli ultimi decenni ha fatto arrovellare specialisti di diverse discipline.
L’avvio della soluzione è stata portata a compimento grazie allo studio condotto da un gruppo di ricerca internazionale di cui fa parte Carlo Gatti, ricercatore presso l’Istituto di scienze e tecnologie molecolari del Consiglio nazionale delle ricerche (Istm-Cnr). Nello studio, pubblicato su «Nature Chemistry», si ipotizza che il gas Xe sia «imprigionato» nelle viscere della Terra.
«La scoperta rappresenta un possibile punto di svolta nella spiegazione di questo paradosso scientifico e apre nuove prospettive rispetto al comportamento chimico dello Xenon e alla sua reattività – illustra Gatti, unico italiano del team guidato da Artem Oganov della Stony Brook University –. Il lavoro pubblicato infatti dimostra che tale gas, pressoché inerte in condizioni ambientali, è in grado di creare legami chimici, costituendo composti quali ossidi e silicati, a patto che si trovi ad una pressione atmosferica di almeno 830mila atmosfere, quale quella che si manifesta spontaneamente all’interno del mantello terrestre».

Lo Xenon potrebbe essere dunque «imprigionato» nelle viscere della Terra, «dove potrebbe legarsi in composti solidi semi-stabili, questo spiegherebbe perché la presenza nell’atmosfera sia di un ordine di grandezza circa mille volte inferiore rispetto alla quantità prevista dai modelli chimici presi in considerazione», prosegue Gatti, avvertendo: «Gli ossidi di Xe però, contrariamente a quanto dimostrato nell’esperimento, risultano instabili a contatto con il ferro metallico del mantello, mentre i silicati dello stesso elemento si decompongono a tutte le pressioni inferiori a 1 milione e 360mila atmosfere, che non sono raggiungibili entro i confini del mantello».

Lo studio suggerisce quindi una seconda possibilità. «Visto che ora sappiamo che sotto pressione lo Xenon può formare legami chimici forti con gli atomi di ossigeno o silicio – conclude il ricercatore – è plausibile che gli atomi di Xenon possano rimanere “intrappolati”, come impurità, nei difetti e nei bordi di grano dei minerali e delle rocce del mantello o fungere da “tappi” negli strati di silicati ivi presenti quando gli strati non sono perfettamente sovrapposti».