Потенциально первичные компоненты ксенона в обогащенных наноалмазом фракциях метеоритов: новые изотопные составы и фазы носители

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Потенциально первичный компонентный состав ксенона в обогащенных наноалмазом фракциях (ОНФ) метеоритов определен в предположении, что в нем имеются два почти нормальных, но разных по изотопному составу компонента (Xe-P3 и Xe-P3n). Компонент Xe-P3n содержится в индивидуальной популяции зерен алмаза, тогда как компонент Xe-P3 – в алмазоподобных каемках на зернах алмаза. Наличие компонента Xe-P3n сделало возможным использование радиоактивных продуктов классического r-процесса нуклеосинтеза при взрыве сверхновой II типа для образования по гипотезе Ott (1996) двух компонентов ксенона с аномальным изотопным составом (Хе-pr1n и Хе-pr2n) без повышенного содержания изотопа 132Хе относительно содержания изотопа 136Хе. Предполагается, что имплантация (сорбция) изотопов компонентов Хе-pr1n и Хе-pr2n в их фазы носители произошла, вероятно, в разных по составу турбулентных зонах смешения внешних и внутренних оболочек сверхновой II типа после ее взрыва. Компонент Хе-pr1n содержится в индивидуальной популяции зерен наноалмаза, тогда как фазой носителем Хе-pr2n впервые предполагаются зерна SiC-X, эволюция которых связана со сверхновой II типа. Поэтому при разрушении зерен SiC-X, например, в лабораторных условиях выделяется смесь из компонентов Xe-S и Хе-pr2n, обозначенная нами как Хе-Х. Таким образом, согласно предложенной нами концепции, первичный компонентный состав ксенона состоит, кроме Xe-S, из Xe-P3, Xe-P3n, Хе-pr1n и Хе-Х, содержащихся в разных индивидуальных фазах носителях. Проведенные успешные вычисления содержаний этих компонентов в ОНФ таких разных метеоритов, как Murchison CM2 и Allende CV3, и их анализ показали, что указанные выше компоненты могут быть реальными компонентами.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. В. Фисенко

Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН

Author for correspondence.
Email: anat@chgnet.ru
Russian Federation, Москва

Л. Ф. Семенова

Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН

Email: anat@chgnet.ru
Russian Federation, Москва

Т. А. Павлова

Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН

Email: pavlova4tat@mail.ru
Russian Federation, Москва

References

  1. Фисенко А.В., Семенова Л.Ф., Аронин А.С., Митрохин Ю.И., Большева Л.Н. Сепарация межзвездного алмаза на фракции по размерам частиц // Геохимия. 1998. № 5. С. 532–535.
  2. Фисенко А.В., Семенова Л.Ф. Наноалмаз метеоритов: альтернативный состав компонентов ксенона // Астрон. вестн. 2020. Т. 54. № 3. С. 278–288. (Fisenko A.V., Semjonova L.F. Meteoritic nanodiamonds: Alternative composition of xenon components // Sol. Syst. Res. 2020. V. 54. № 3. С. 253–262).
  3. Фисенко А.В., Семенова Л.Ф. Наноалмаз метеоритов: концентрации и кинетика выделения возможных компонентов ксенона // Геохимия. 2022. Т. 67. № 6. С. 526–533.
  4. Фисенко А.В., Семенова Л.Ф., Павлова Т.А. К вопросу о фазе-носителе изотопно-аномальной компоненты Xe-pr2 в обогащенных наноалмазами фракциях метеоритов // Тр. ВЕСЭМПГ-2022. C. 331–335.
  5. Фисенко А.В., Семенова Л.Ф., Павлова Т.А. Вариации содержаний потенциально первичных компонентов ксенона в обогащенных наноалмазом фракциях Murchison и Allende // Тр. ВЕСЭМПГ-2023 (в печати).
  6. Clayton D.D. Of origin of heavy xenon in meteoritic diamonds // Astrophys. J. 1989. V. 340. P. 613–619.
  7. Fisenko A.V., Verchovsky A.B., Semjonova L.F. Kinetics of Xe-P3 release during pyrolysis of the coarse-grained fractions of Orgueil (CI) meteorite nanodiamonds // Meteorit. and Planet. Sci. 2014. V. 49. P. 611–620.
  8. Fisenko A.V., Semjonova L.F. Nanodiamond of meteorites: is the SiC-X phase a carrier of the isotopically anomalous component Xe-pr2? // LPS. 2022. LIII. Abstract#1333.pdf.
  9. Fisenko A.V., Semjonova L.F., Pavlova T.A. Nanodiamonds of meteorites: correction results of isotopic compositions of xenon components // LPS. 2023. LIV. Abstract #1007.pdf.
  10. Gilmour J.D., Verchovsky A.B., Fisenko A.V., Holland G., Turner G. Xenon isotopes in size separated nanodiamonds from Efremovka: 129Xe*, Xe-P3, and Xe-P6 // Geochim. et Cosmochim. Acta. 2005. V. 69. P. 4133–4148.
  11. Gilmour J.D., Holland G., Verchovsky A.B., Fisenko A.V., Crowther S.A., Turner G. Xenon and iodine reveal multiple distinct exotic xenon components in Efremovka “nanodiamonds” // Geochim. et Cosmochim. Acta. 2016. V. 177. P. 78–93.
  12. Heymann D., Dziczkaniec M. Xenon from intermediate zones of supernovae // Proc. 10th Lunar and Planet. Sci. Conf., Houston, 1979. P. 1943–1959.
  13. Howard W.M., Meyer B.S., Clayton D.D. Heavy-element abundances from a neutron burst that produces Xe-H // Meteoritics.1992. V. 27. P. 404–412.
  14. Huss G.R., Lewis R.S. Noble gases in presolar diamonds I: Three distinct component and their implication for diamond origins // Meteoritics.1994a. V. 29. P. 791–810.
  15. Huss G.R., Lewis R.S. Noble gases in presolar diamonds II: Component abundances reflect thermal processing // Meteoritics. 1994b. V. 29. P. 811–829.
  16. Huss G.R., Ott U., Koscheev A.P. Noble gases in presolar diamonds III: Implications of ion implantation experiments with synthetic nanodiamonds // Meteoritics and Planet. Sci. 2008. V. 43. № 11. P. 1811–1826.
  17. Koscheev A.P., Gromov M.D., Mohapatra K., Ott U. History of trace gases in presolar diamonds inferred from ion-implantation experiments // Nature. 2001. V. 412. P. 615–617.
  18. Kouchi A., Nakano H. Novel routes for diamond formation in interstellar ices and meteoritic parent bodies // Astrophys. J. 2005. V. 626. P. 129–132.
  19. Lewis R.S., Anders E. Xenon-HL in diamonds from Allende meteorite – composite nature // LPS. 1988. XIX. P. 679–680.
  20. Lewis R.S. Precision noble gas measurements in presolar diamonds // LPS. 1994. XXV. P. 793–794.
  21. Lewis R.S., Amari S.A., Anders E. Interstellar grains in meteorites II: SiC and its noble gases // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 471–494.
  22. Nittler L.R., Hoppe P. Are presolar silicon carbide grains from novae actually from supernovae? // Astrophys. J. 2005. V. 631. P. L89–L92.
  23. Ott U. Interstellar diamond xenon and time scales of supernova ejecta // Astrophys. J. 1996. V. 463. P. 344–348.
  24. Verchovsky A.B., Fisenko A.V., Semjonova L.F., Wright L.P., Lee M.R., Pillinger C.T. C, N, and noble gases isotopes in grain size separates of presolar diamonds from Efremovka // Science. 1998. V. 281. P. 1165–1168.
  25. Verchovsky A.B., Fisenko A.V., Semjonova L.F., Bridges J., Lee M.R., Wright J.P. Nanodiamonds from AGB stars: a new type of presolar grains in meteorites // Astrophys. J. 2006. V. 651. P. 481–490.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 The Russian Academy of Sciences