Выделение газов из недр Земли

Исследования Гаррисона Брауна указали на то, что земная атмосфера в современном ее виде, по-видимому, свойственна только Земле и образовалась уже после того, как завершилось образование планеты. Но что же тогда послужило источником газовых составляющих современной атмосферы, когда и каким образом она сформировалась?

Предположение, сделанное вскоре немецким физиком Вейцзеккером, дало ключ к решению этой проблемы. Для того чтобы понять ход рассуждений Вейцзеккера, давайте вновь обратимся к рис. 19. На нем для инертных газов подразумевалась сумма всех их существующих изотопов, но за одним исключением — для аргона учтен только изотоп аргон-36. Аргон же имеет три изотопа с массовыми числами 36, 38 и 40, причем природный аргон на 99,6% состоит из аргона-40. По своей распространенности в атмосфере Земли аргон занимает третье место после азота и кислорода; на него приходится около 1% всей массы атмосферы.

Вейцзеккер, обратив внимание на необычно высокое содержание аргона в земной атмосфере, предположил, что, вероятно, это вызвано образованием аргона при радиоактивном распаде калия, имеющегося в недрах Земли. Калий действительно содержится в некотором количестве в земных недрах. Один из его изотопов — калий-40—при распаде превращается в аргон-40 (этот тип радиоактивного распада связан с еще не рассматривавшимся нами процессом электронного захвата), который затем, как рассуждал Вейцзеккер, должен выделяться из земных недр, образуя одну из составляющих атмосферы Земли.