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氩-40和氩-36的比值是研究天体起源和演化的重要指标

已有 412 次阅读 2025-9-18 18:32 |系统分类:科研笔记

氩-40和氩-36的比值是研究天体起源和演化的重要指标。氩-36是一种稳定的氩同位素,主要由超新星核聚变产生,是宇宙中普遍存在的同位素,代表天体形成时原始惰性气体的组成;而氩-40主要通过放射性衰变形成,是钾-40在地壳中衰变产生的产物,因此,氩-40的丰度反映了天体内部放射性元素的存在和演化历史。

高的氩-40/氩-36比值通常说明该天体经历过较长时间的放射性衰变过程,体现内部放射性元素含量及其地质演化;而低的氩-40/氩-36比值则意味着天体的氩主要是原始的宇宙气体,没有经历显著的放射性衰变。

通过测定天体中氩-40与氩-36的比值,科学家可以推断该天体的年龄、内部结构、以及放射性演化进程,从而帮助确定天体的起源和形成历史。这种同位素比值分析广泛应用于地球、月球以及陨石等天体的研究。

  • 地球大气中^40Ar/^36Ar的比值标准值约为295.5,是由放射性^40K衰变产生的^40Ar积累而来,反映了地球固体部分的脱气历史。大气中的^36Ar主要来自太阳风。pmc.ncbi.nlm.nih+1

  • 地壳和地幔中的^40Ar/^36Ar比值受放射性衰变和火山活动等因素控制,存在一定变化。地壳中^40Ar的释放率与大陆地壳化学和机械风化相关,而地幔通过中洋脊和热点火山活动释放^40Ar。sciencedirect+1

  • 太阳风的^40Ar/^36Ar比值极低,理论上约为10^-4,远低于大气中的比值,36Ar含量远高于40Ar。csmpg.gyig.cas+1

  • 月壤中^40Ar过剩现象显著,超过了太阳风俘获和^40K衰变产生的量,部分^40Ar可能是由地球风(地球外逸气体与太阳风混合形成的离子流)注入月球土壤产生。csmpg.gyig.cas+1

  • 火星和金星等行星的大气^40Ar/^36Ar比值未具体查得详细数值,根据外行星氩同位素比例,类似行星氩同位素比例差异较大,但地球大气的比值为约295.5,外行星氩同位素比例为极高的^36Ar/^40Ar。



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