氙
是一種惰性氣體元素，在元素週期表上排在第54
位。它的化學性質非常不活躍，不容易與其他分子產生反
應形成化合物，故而在空氣中以單質形式存在，也因此可由
液態空氣分離提純取得。氙因其極高的發光強度而在現代
照明工業中廣泛應用，多用於製造閃光燈管，紫外燈以及
鐳射設備。在常溫常壓條件下，氙呈無色無味的氣體狀態；
但在放電管內卻能呈現出美麗的藍色或是綠色。這種奇妙
的氣體在1897年被科學家拉姆齊（William Ramsay）和
特拉維斯（Morris W. Travers）在分離液態空氣時發現。
其英文名“Xenon”在希臘文裏是“未知”之意。
雖然氙在現代照明工業中有著廣泛的應用，但比起其
他惰性氣體元素，它可算得是一種稀有資源了。德國科學
家發現在地球表面的大氣層中，氙的含量比起其他惰性
氣體（比如氪和氬）要低得多。此外，大氣中的氙含量亦是
低於其在隕石中的含量。隕石的構成成分與地殼岩石頗為
相似
[1]
。那麼，為何地球表層的氙含量如此之低呢？科學
家為此提供了兩種假說，試圖解釋此現象背後的原因。
第一種假說認為氙並未“逃離”地球，而是藏在冰川、
礦物質或地球的某些角落裏。科學家們認為地球下地幔
（lowermantle）的主要成分矽酸鎂鈣鈦礦（magnesium
silicate perovskite MgSO
3
）可能是“窩藏”氙的地帶。因
此，他們試圖複製這種情景，在高溫高壓環境將氙和氬溶
解在矽酸鎂鈣鈦礦中。令人失望的是，實驗結果表明雖然
氬能順利溶解於岩石之中，氙卻是不能。如此一來，這一假
設就基本被推翻了。
這個實驗的結果引起了第二種假說，科學家們轉而回
溯了地球悠長的歷史，終於發現40多億年前，地球曾遭到
許多隕石的撞擊並因此流失了大部分的原始大氣層。於是
他們猜測，在此後的新大氣層形成過程中，那些在岩石中
溶解度較高的惰性氣體（例如氬氣）從岩石中釋放出來；與
此同時，溶解度較低的氙氣逃入了太空。雖然這種說法難
以用實驗證明，但大氣層中氙、氬、氪的成分之比與三者在
岩石中溶解度之比相近，可以作為此假說的有力論據
[2]
。
另一項重要的旁證是大氣層中較輕的氙同位素相對稀少，
可能是因為在原始大氣流失時，質量較小的較輕同位素更
容易“逃離”地球。
以上假說均缺乏實證，雖然第二種假說似乎較好地解
釋為何氙在地球表層如此稀少，依然有未足之處。這假說
並沒有考慮到放射性元素（例如鈾和鈈）衰變形成的惰性
氣體的影響，也未能解釋在火星上套用這理論時出現的矛
盾。看來，我們離完全揭開地球表層低氙含量之謎還有很
長的路要走。
References
[
.
[2]
地殼
上地幔
下地幔
外地核
內地核
9
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