Xenon isotope geochemistry
செனான் ஐசோடோப்பு புவி வேதியியல் ஏராளமான செனான் (Xe) ஐசோடோப்புகள் மற்றும் மொத்த செனான் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி Xe எவ்வாறு கிரக அமைப்புகளில் உருவாக்கப்பட்டது, கொண்டு செல்லப்பட்டது, பிரிக்கப்பட்டது மற்றும் விநியோகிக்கப்பட்டது என்பதை ஆராய்கிறது. Xe ஒன்பது நிலையான அல்லது மிக நீண்ட காலம் வாழும் ஐசோடோப்புகளைக் கொண்டுள்ளது. கதிரியக்க 129Xe மற்றும் பிசியோஜெனிக் 131,132,134,136Xe ஐசோடோப்புகள் புவி வேதியியல் ஆராய்ச்சியில் சிறப்பு ஆர்வத்தைக் கொண்டுள்ளன. கதிரியக்க மற்றும் ஃபிசியோஜெனிக் பண்புகள் பூமியின் ஆரம்ப காலவரிசையைப் புரிந்துகொள்ள பயன்படுத்தப்படலாம். வளிமண்டலத்தில் உள்ள எலிமெண்டல் Xe குறைந்து, மதிப்பிடப்பட்ட சூரிய மிகுதிகளுடன் ஒப்பிடுகையில் கனமான ஐசோடோப்புகளில் ஐசோடோபிக் ரீதியாக செறிவூட்டப்பட்டுள்ளது. பூமியின் ஆரம்பகால வளிமண்டலத்தில் நிகழ்ந்த விண்வெளிக்கு ஹைட்ரோடினமிக் தப்பிக்கும் மூலம் குறைப்பு மற்றும் கனமான ஐசோடோபிக் செறிவூட்டலை விளக்க முடியும். ஆழமான மேன்டில் (பெருங்கடல் தீவு பசால்ட்ஸ் அல்லது OIB களிலிருந்து), ஆழமற்ற மத்திய கடல் ரிட்ஜ் பசால்ட்ஸ் (MORB கள்) மற்றும் வளிமண்டலத்திற்கு இடையிலான Xe ஐசோடோப் விநியோகத்தில் உள்ள வேறுபாடுகள் பூமியின் உருவாக்கம் மற்றும் திடமான பூமியை அடுக்குகளாக வேறுபடுத்திய வரலாற்றைக் கண்டறிய பயன்படுத்தப்படலாம். Xe என்பது பூமியின் வளிமண்டலத்தில் உள்ள மிக கனமான உன்னத வாயுவாகும். இது ஏழு நிலையான ஐசோடோப்புகளைக் கொண்டுள்ளது (126Xe, 128Xe, 129Xe, 130Xe, 131Xe, 132Xe, 134Xe) மற்றும் இரண்டு ஐசோடோப்புகள் (124Xe, 136Xe) நீண்ட ஆயுளுடன் உள்ளன. Xe இல் நான்கு செயற்கை ரேடியோ ஐசோடோப்புகள் உள்ளன, அவை மிகக் குறுகிய அரை ஆயுளைக் கொண்டுள்ளன, பொதுவாக ஒரு மாதத்திற்கும் குறைவானவை. பூமியின் ஆரம்பகால வரலாற்றை ஆராய செனான்-129 பயன்படுத்தப்படலாம். 129Xe அயோடின், அயோடின்-129 அல்லது 129I (15.7 மில்லியன் ஆண்டுகள் அல்லது மைர் அரை ஆயுளுடன்) அழிந்துபோன நியூக்ளைடிலிருந்து பெறப்பட்டது, இது அயோடின்-செனான் (I-Xe) டேட்டிங்கில் பயன்படுத்தப்படலாம். 129I அழிந்துபோனதால், சூரியக் குடும்பம் தொடங்கிய பிறகு சுமார் 100 மைருக்குள் 129Xe இன் உற்பத்தி நிறுத்தப்பட்டது. நவீன வளிமண்டலத்தில், வளிமண்டல 129Xe இன் சுமார் 6.8 சதவீதம் சூரிய மண்டலத்தின் வரலாற்றின் முதல் ~ 100 மைர் 129I சிதைவிலிருந்து உருவானது, அதாவது பூமியின் அதிகரிப்பின் போதும் அதற்குப் பின்னரும். ஃபிசியோஜெனிக் Xe ஐசோடோப்புகள் முக்கியமாக அழிந்துபோன நியூக்ளைடு, புளூட்டோனியம்-244 அல்லது 244Pu (80 மைரின் அரை ஆயுள்) மற்றும் தற்போதுள்ள நியூக்ளைடு, யுரேனியம்-238 அல்லது 238U (4468 மைரின் அரை ஆயுள்) ஆகியவற்றிலிருந்து உருவாக்கப்பட்டன. 238U இன் தன்னிச்சையான பிளவு 244Pu போன்ற ~ 5 சதவீத ஃபிசியோஜெனிக் Xe ஐ உருவாக்கியுள்ளது. பு மற்றும் யு பிளவு ஆகியவை 136Xe, 134Xe, 132Xe மற்றும் 131Xe ஆகிய நான்கு ஃபிசியோஜெனிக் ஐசோடோப்புகளை தனித்துவமான விகிதத்தில் உற்பத்தி செய்கின்றன. பூமியின் வரலாற்றில் முற்றிலும் மூடப்பட்ட அமைப்பாக இருக்கும் ஒரு நீர்த்தேக்கம் பு-மற்றும் யு-பெறப்பட்ட ஃபிசியோஜெனிக் எக்ஸ்இ விகிதத்தை ~ 27 வரை அடையும். அதன்படி, ஒரு மூடிய அமைப்பு நீர்த்தேக்கத்திற்கான ஃபிசியோஜெனிக் Xe இன் ஐசோடோபிக் கலவை பெரும்பாலும் தூய 244Pu பிளவிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படுவதை ஒத்திருக்கும். 244Pu அழிந்த பிறகு ஒரு நீர்த்தேக்கத்திலிருந்து Xe இழப்பு (500 மைர்) ஃபிசியோஜெனிக் Xe க்கு 238U பிளவுகளின் அதிக பங்களிப்புக்கு வழிவகுக்கும். இயற்கையான மாதிரிகளுக்கிடையேயான ஐசோடோப்புகளின் மிகுதியில் உள்ள வேறுபாடுகள் மிகவும் சிறியவை (கிட்டத்தட்ட எப்போதும் ஒரு மில்லுக்கு 0.1% அல்லது 1 க்கும் குறைவாக). ஆயினும்கூட, இந்த மிகச் சிறிய வேறுபாடுகள் அர்த்தமுள்ள புவியியல் செயல்முறைகளை பதிவு செய்ய முடியும். இந்த சிறிய ஆனால் அர்த்தமுள்ள வேறுபாடுகளை ஒப்பிட, இயற்கை பொருட்களில் ஐசோடோப்பு மிகுதியாக இருப்பது பெரும்பாலும் டெல்டா (δ) குறியீட்டுடன் நியமிக்கப்பட்ட தரநிலைகளில் ஐசோடோப்பு மிகுதியுடன் ஒப்பிடுகையில் தெரிவிக்கப்படுகிறது. Xe ஐசோடோப்புகளின் முழுமையான மதிப்புகள் வளிமண்டல 130Xe க்கு இயல்பாக்கப்படுகின்றன. i = 124,126,128,129,131,132,134,136 என வரையறுக்கவும். பயன்பாடுகள் பூமியின் அயோடின்-129 வயது 15.7 Ma அரை ஆயுளுடன் 129Xe ஆக சிதைகிறது, இதன் விளைவாக ஆரம்பகால Xe ஐசோடோபிக் கலவைகளுடன் ஒப்பிடும்போது பழங்கால விண்கற்களில் 129Xe அதிகமாக உள்ளது. 129I இன் பண்பு ரேடியோமெட்ரிக் காலவரிசையில் பயன்படுத்தப்படலாம். இருப்பினும், கீழே விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, பூமியின் உருவாக்கத்தின் வயதை I-Xe தேதியிலிருந்து நேரடியாகக் கணிக்க முடியாது. முக்கிய சிக்கல் Xe மூடல் நேரம், அல்லது ஆரம்பகால பூமி அமைப்பு விண்வெளியில் இருந்து கணிசமான புதிய பொருட்களைப் பெறுவதை நிறுத்திய நேரம். I-Xe அமைப்புக்கு பூமி மூடப்பட்டபோது, Xe ஐசோடோப்பு பரிணாமம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி ஒரு எளிய கதிரியக்க சிதைவு சட்டத்திற்குக் கீழ்ப்படியத் தொடங்கியது மற்றும் கணிக்கக்கூடியதாக மாறியது. கதிரியக்க காலவரிசையின் கோட்பாடு என்னவென்றால், t1 நேரத்தில் ஒரு ரேடியோ ஐசோடோப்பின் அளவு P1 ஆகவும், முந்தைய நேரத்தில் இந்த அளவு P0 ஆகவும் இருந்தால், t1 மற்றும் t0 க்கு இடையிலான இடைவெளி ரேடியோஆக்டிவ் சிதைவுச் சட்டத்தால் வழங்கப்படுகிறது. சிதைவு மாறிலி அரை ஆயுள் t1/2 உடன் தொடர்புடையது, t1/2 = ln (2)/கணக்கீடுகள் மூலம் பூமியின் வயதை மதிப்பிடுவதற்காக I-Xe அமைப்பு முதன்முதலில் 1975 இல் பயன்படுத்தப்பட்டது. அனைத்து Xe ஐசோடோப்புகளுக்கும், பூமியில் உள்ள அயோடினின் ஆரம்ப ஐசோடோப்பு கலவையானது, பூமி முதன்மையாக உருவான நேரத்தில் அயோடினின் ஐசோடோபிக் விகிதங்கள் எங்கு உள்ளன என்பதன் மூலம் வழங்கப்படுகிறது, இது விண்மீன் நியூக்ளியோசிந்தசிஸின் முடிவில் அயோடினின் ஐசோடோபிக் விகிதமாகும், மேலும் இது விண்மீன் நியூக்ளியோசிந்தசிஸின் முடிவுக்கும் பூமியின் உருவாக்கத்திற்கும் இடையிலான நேர இடைவெளி ஆகும். மொத்த சிலிக்கேட் பூமியில் (பிஎஸ்இ) அயோடின்-127 செறிவு (= மேலோடு + கவச சராசரி) ஒரு பில்லியனுக்கு 7 முதல் 10 பாகங்கள் (பிபிபி) வரை இருக்கும் என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. பிஎஸ்இ பூமியின் வேதியியல் கலவையைக் குறிக்கிறது என்றால், பிஎஸ்இயில் உள்ள மொத்த 127ஐ 2.26 × 1017 முதல் 3.23 × 1017 மோல்கள் வரை இருக்கும். Bjurböle விண்கல் 4.5 பில்லியன் ஆண்டுகள் பழமையானது, ஆரம்ப 129I/127I விகிதம் 1.1 × 10−4 ஆகும், எனவே பூமியின் உருவாக்கம் மற்றும் விண்கல் Bjurböle உருவாக்கம் ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான இடைவெளி எங்கே என்று ஒரு சமன்பாட்டைப் பெறலாம். 129I இன் 15.7 மைரின் அரை ஆயுளைக் கருத்தில் கொண்டு, ஆரம்ப 129I அனைத்தும் 129Xe ஆக சிதைந்துவிட்டன என்று கருதினால், பின்வரும் சமன்பாட்டைப் பெறலாம்ஃ நவீன வளிமண்டலத்தில் 129Xe என்பது 3.63 × 1013 கிராம் ஆகும். பிஎஸ்இ-க்கான அயோடின் உள்ளடக்கம் வெகுஜனத்தால் 10 முதல் 12 பிபிபி வரை உள்ளது. இதன் விளைவாக, 108 மைர் ஆக இருக்க வேண்டும், அதாவது, Xe-மூடல் வயது பிஜர்போலே விண்கல்லின் வயதை விட 108 மைர் இளையது. மதிப்பிடப்பட்ட Xe மூடல் நேரம் ~ 4.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, வளர்ந்து வரும் பூமி அதன் வளிமண்டலத்தில் Xe ஐ தக்க வைத்துக் கொள்ளத் தொடங்கியபோது, இது பிற புவியியல் காலவரிசை டேட்டிங் முறைகளிலிருந்து பெறப்பட்ட வயதினருடன் ஒத்துப்போகிறது. Xe மூடல் வயது சிக்கல் Xe மூடல் நேரத்தை மதிப்பிடுவதற்கு I-Xe டேட்டிங் பயன்படுத்துவது குறித்து சில சர்ச்சைகள் உள்ளன. முதலாவதாக, ஆரம்பகால சூரிய மண்டலத்தில், கிரகங்கள் மோதி பெரிய உடல்களாக வளர்ந்தன, அவை பூமியை உருவாக்குகின்றன. ஆனால் பூமியின் உள் மற்றும் வெளிப்புற பகுதிகளுக்கு இடையில் எக்ஸ்இ மூடல் நேரத்தில் 107 முதல் 108 ஆண்டுகள் இடைவெளி இருக்கலாம். சில ஆராய்ச்சி ஆதரவு 4:45 Ga அநேகமாக கடைசி மாபெரும் தாக்கத்தை (செவ்வாய்-அளவு) பூமியைத் தாக்கிய நேரத்தைக் குறிக்கிறது, ஆனால் சிலர் இதை கோர்-மேன்டில் வேறுபாட்டின் நேரம் என்று கருதுகின்றனர். இரண்டாவது சிக்கல் என்னவென்றால், பூமியில் உள்ள 129Xe இன் மொத்த சரக்கு வளிமண்டலத்தை விட பெரியதாக இருக்கலாம், ஏனெனில் கீழ் கவசமானது முற்றிலும் கலக்கப்படவில்லை, இது கணக்கீட்டில் 129Xe ஐ குறைத்து மதிப்பிடலாம். இறுதியாக, பூமியின் ஆரம்பகால வரலாற்றின் நீண்ட இடைவெளியில் வளிமண்டலத்திலிருந்து Xe வாயு இழக்கப்படாவிட்டால், 129I-129Xe ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட காலவரிசை திருத்தப்பட வேண்டும், ஏனெனில் 129Xe மற்றும் 127Xe ஆகியவை பெரிதும் மாற்றப்படலாம். பூமியின் ஆரம்பகால வளிமண்டலத்தின் இழப்பு சூரிய செனானுடன் ஒப்பிடுகையில், பூமியின் வளிமண்டல எக்ஸ்இ கனமான ஐசோடோப்புகளால் ஒரு அணு வெகுஜன அலகுக்கு (அமூ) 3 முதல் 4 சதவீதம் வரை செறிவூட்டப்படுகிறது. இருப்பினும், செனான் வாயுவின் மொத்த மிகுதியானது மற்ற உன்னத வாயுக்களுடன் ஒப்பிடும்போது அளவின் ஒரு வரிசையால் குறைக்கப்படுகிறது. கனமான ஐசோடோப்புகளில் ஒப்பீட்டளவில் செறிவூட்டப்படும் போது அடிப்படை குறைப்பு "செனான் முரண்பாடு" என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு சாத்தியமான விளக்கம் என்னவென்றால், சில செயல்முறைகள் மற்ற ஒளி உன்னத வாயுக்களைக் காட்டிலும் செனானை குறிப்பாகக் குறைக்கலாம் (எ. கா. கிரிப்டன்) மற்றும் முன்னுரிமை இலகுவான Xe ஐசோடோப்புகளை அகற்றவும். கடந்த 2 தசாப்தங்களில், செனான் முரண்பாட்டைத் தீர்க்க இரண்டு வகை மாதிரிகள் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன. முதலாவது, பூமி நுண்ணிய கிரகங்களிலிருந்து சேர்க்கப்பட்டது என்றும், ஈர்ப்பு பிரிவின் காரணமாக ஐசோடோப்பு பின்னம் ஏற்பட்டது என்றும் கருதுகிறது. இருப்பினும், இந்த மாதிரியால் வளிமண்டலத்தில் ஒளி உன்னத வாயுக்களின் மிகுதியையும் ஐசோடோபிக் கலவையையும் இனப்பெருக்கம் செய்ய முடியாது. இரண்டாவது வகை ஒரு பெரிய தாக்கத்தின் விளைவாக கனமான வாயுக்கள் மீது காற்றியக்க இழுவை ஏற்பட்டது என்று கருதுகிறது. காற்றியக்கவியல் இழுத்தல் மற்றும் கீழ்நோக்கிய ஈர்ப்பு விளைவு ஆகிய இரண்டும் Xe வாயுக்களின் வெகுஜன-சார்ந்த இழப்புக்கு வழிவகுக்கின்றன. ஆனால் அடுத்தடுத்த ஆராய்ச்சிகள் Xe ஐசோடோப்பு வெகுஜன பின்னம் ஒரு விரைவான, ஒற்றை நிகழ்வாக இருக்கக்கூடாது என்று பரிந்துரைத்தன. ஆர்க்கியன் (3.5-3.0 Ga பழைய) மாதிரிகளில் பாதுகாக்கப்பட்ட உன்னத வாயுக்கள் குறித்து 2018 முதல் வெளியிடப்பட்ட ஆராய்ச்சி Xe முரண்பாட்டிற்கு ஒரு தீர்வை வழங்கக்கூடும். ஆர்க்கியன் பாரைட் மற்றும் ஹைட்ரோதெர்மல் குவார்ட்ஸில் உள்ள பண்டைய கடல் நீரின் சிறிய சேர்க்கைகளில் ஐசோடோபிக் முறையில் வெகுஜன பின்னம் Xe காணப்படுகிறது. Xe ஐசோடோப்புகளின் விநியோகம் ஆதி சூரிய மற்றும் நவீன வளிமண்டல Xe ஐசோடோப்பு வடிவங்களுக்கு இடையில் உள்ளது. பூமி அதன் முதல் 2 பில்லியன் ஆண்டுகளில் உருவாகும்போது சூரிய விநியோகத்துடன் ஒப்பிடுகையில் ஐசோடோபிக் பின்னம் படிப்படியாக அதிகரிக்கிறது. Xe பிரிவினையை உருவாக்கும் இந்த இரண்டு பில்லியன் ஆண்டுகால வரலாறு, உயர் சூரிய தீவிர புற ஊதா (EUV) கதிர்வீச்சு மற்றும் பெரிய தாக்கங்கள் உள்ளிட்ட ஆரம்பகால சூரிய மண்டல நிலைமைகளுடன் ஒத்துப்போகிறது, அவை செனானை வெளியே இழுக்க போதுமான பெரிய அளவிலான ஹைட்ரஜன் தப்பிக்கும் விகிதங்களை விண்வெளிக்கு ஊக்குவிக்கக்கூடும். இருப்பினும், நடுநிலை செனான் அணுக்கள் தப்பிக்கும் மாதிரிகள் மற்ற இலகுவான உன்னத வாயு கூறுகள் குறைப்பு அல்லது வெகுஜன-சார்பு பின்னத்தின் சமிக்ஞையைக் காட்டாத சிக்கலைத் தீர்க்க முடியாது. எடுத்துக்காட்டாக, Kr என்பது Xe ஐ விட இலகுவானது என்பதால், Kr ஒரு நடுநிலைக் காற்றில் தப்பித்திருக்க வேண்டும். ஆயினும்கூட பூமியில் வளிமண்டல Kr இன் ஐசோடோபிக் விநியோகம் வளிமண்டல Xe ஐ விட கணிசமாக குறைவாக உள்ளது. ஒரு தற்போதைய விளக்கம் என்னவென்றால், ஹைட்ரோடினமிக் தப்பிக்கும் முன்னுரிமை நடுநிலை அணுக்களுக்கு பதிலாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகளின் வடிவத்தில் இலகுவான வளிமண்டல இனங்கள் மற்றும் Xe இன் இலகுவான ஐசோடோப்புகளை அகற்ற முடியும். ஆரம்பகால பூமியின் வளிமண்டலத்தில் ஒளிச்சேர்க்கை மூலம் ஹைட்ரஜன் தாங்கும் வாயுக்களிலிருந்து (H2 அல்லது CH4) ஹைட்ரஜன் விடுவிக்கப்படுகிறது. ஹைட்ரஜன் ஒளி மற்றும் வளிமண்டலத்தின் உச்சியில் ஏராளமாக இருக்கலாம் மற்றும் தப்பிக்கலாம். திறந்த காந்தப்புலக் கோடுகள் உள்ள துருவப் பகுதிகளில், நடுநிலை Xe தப்பிக்க முடியாவிட்டாலும், ஹைட்ரஜன் அயனிகள் அயனியாக்கப்பட்ட Xe ஐ வளிமண்டலத்திலிருந்து விண்வெளிக்கு இழுக்க முடியும். செயல்முறை கீழே சுருக்கமாக உள்ளது. புற ஊதா கதிர்வீச்சு மூலம் Xe ஐ நேரடியாக ஒளி-அயனியாக்கம் செய்யலாம் அல்லது H2 மற்றும் CO2 உடன் மாற்ற பரிமாற்றத்தின் மூலம் Xe ஐ அயனியாக்கம் செய்யலாம், இதன் மூலம் H + மற்றும் CO2 + ஆகியவை EUV விலகலில் இருந்து வரலாம். Xe + என்பது H, H2 அல்லது CO2 வளிமண்டலங்களில் வேதியியல் ரீதியாக மந்தமாக உள்ளது. இதன் விளைவாக, Xe + தொடர்ந்து நீடிக்கும். இந்த அயனிகள் கூலோம்ப் விசை மூலம் ஒருவருக்கொருவர் வலுவாக தொடர்பு கொள்கின்றன, இறுதியாக வலுவான பண்டைய துருவக் காற்றால் இழுக்கப்படுகின்றன. Xe + இன் இலகுவான ஐசோடோப்புகள் முன்னுரிமை அடிப்படையில் பூமியிலிருந்து தப்பிக்கும்போது ஐசோடோப்பு வெகுஜன பின்னம் குவிகிறது. வளிமண்டலத்தில்> 1 சதவீதம் H2 அல்லது> 0.5 சதவீதம் மீத்தேன் இருந்தால் Xe ஆர்க்கியனில் தப்பிக்க முடியும் என்று ஒரு ஆரம்ப மாதிரி தெரிவிக்கிறது. வளிமண்டலத்தில் O2 அளவுகள் அதிகரித்தபோது, Xe + ஆல் O2 உடன் நேர்மறை மின்னூட்டத்தை பரிமாறிக்கொள்ள முடியும், இருப்பினும் இந்த எதிர்வினையிலிருந்து, வளிமண்டலம் O2 இல் செறிவூட்டப்பட்டபோது Xe தப்பிக்கும் நிறுத்தப்பட்டது. இதன் விளைவாக, Xe ஐசோடோப்பு பின்னமாக்கல் ஹைட்ரஜன் தப்பிக்கும் நீண்ட வரலாற்றைப் பற்றிய நுண்ணறிவுகளை வழங்கக்கூடும், இது பெரிய ஆக்சிஜனேற்ற நிகழ்வுடன் (ஜி. ஓ. இ) முடிவடைந்தது. Xe ஐசோடோப்புகளைப் புரிந்துகொள்வது ஹைட்ரஜன் அல்லது மீத்தேன் தப்பிக்கும் வரலாற்றை மறுகட்டமைக்க உறுதியளிக்கிறது, இது பூமியை மாற்ற முடியாத வகையில் ஆக்சிஜனேற்றியது மற்றும் உயிரியல் பரிணாமத்தை ஏரோபிக் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளை நோக்கி நகர்த்தியது. ஹைட்ரஜன் (அல்லது மீத்தேன்) செறிவு மிகவும் குறைவாக இருப்பது அல்லது வயதான சூரியனில் இருந்து ஈ. யூ. வி கதிர்வீச்சு மிகவும் பலவீனமடைவது போன்ற பிற காரணிகளும் Xe இன் ஹைட்ரோடினமிக் தப்பிக்கும் நிறுத்த முடியும், ஆனால் அவை பரஸ்பரம் பிரத்தியேகமானவை அல்ல. ஆர்க்கியன் பூமியில் உள்ள கரிம மூடுபனிகள் ஐசோடோபிக் ரீதியாக கனமான Xe ஐ அகற்றலாம். அயனியாக்கப்பட்ட Xe கரிமப் பொருட்களில் வேதியியல் ரீதியாக இணைக்கப்படலாம், இது மேற்பரப்பில் நிலப்பரப்பு வானிலை சுழற்சி வழியாக செல்கிறது. சிக்கிய Xe என்பது கனமான ஐசோடோப்புகளில் ஒரு அமுவுக்கு சுமார் 1 சதவீதம் வெகுஜனப் பகுதியாகும், ஆனால் அவை மீண்டும் வெளியிடப்படலாம் மற்றும் அசல் பிரிக்கப்படாத கலவையை மீட்டெடுக்கலாம், இதனால் அவை Xe முரண்பாட்டை முழுமையாகத் தீர்க்க போதுமானதாக இருக்காது. வளிமண்டலத்தில் Kr மற்றும் Xe க்கு இடையிலான ஒப்பீடு கவனிக்கப்பட்ட வளிமண்டல Xe, Kr உடன் ஒப்பிடும்போது 4 முதல் 20 காரணி மூலம் கோண்ட்ரிடிக் விண்கற்களுடன் ஒப்பிடுகையில் குறைகிறது. இதற்கு மாறாக, Kr இன் நிலையான ஐசோடோப்புகள் அரிதாகவே பிரிக்கப்பட்டுள்ளன. Kr + அயனிகள் விரைவாக நடுநிலையாக்கப்படுவதால் இந்த வழிமுறை Xe க்கு தனித்துவமானது, எனவே, Kr ஐ விரைவாக நடுநிலைக்குத் திருப்ப முடியும், மேலும் துருவப் பகுதியில் உள்ள சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனி காற்றால் இழுக்கப்படாது. எனவே Kr வளிமண்டலத்தில் தக்கவைக்கப்படுகிறது. கந்தக ஐசோடோப்புகளின் வெகுஜன சுயாதீன பின்னத்துடன் தொடர்பு (எம்ஐஎஃப்-எஸ்) கந்தக ஐசோடோப்புகளின் வெகுஜன-சுயாதீன பின்னத்தின் சமிக்ஞை, எம்ஐஎஃப்-எஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது எக்ஸ்இ ஐசோடோப்பு பின்னத்தின் முடிவுடன் தொடர்புடையது. பெரிய ஆக்சிஜனேற்ற நிகழ்வின் (ஜி. ஓ. இ) போது, ஓ 2 உயரும் போது ஓசோன் அடுக்கு உருவானது, இது எம். ஐ. எஃப்-எஸ் கையொப்பத்தின் முடிவைக் குறிக்கிறது. எம்ஐஎஃப்-எஸ் சமிக்ஞை காணாமல் போவது பூமியின் மேற்பரப்பு நீர்த்தேக்கங்களின் ரெடாக்ஸ் விகிதத்தை மாற்றுவதாக கருதப்படுகிறது. இருப்பினும், ஆக்சிஜனேற்ற வானிலை காரணமாக எம்ஐஎஃப்-எஸ் இன் சாத்தியமான நினைவக விளைவுகள் ஜிஓஇ செயல்முறை மற்றும் காலவரிசை குறித்து பெரிய நிச்சயமற்ற தன்மைக்கு வழிவகுக்கும். எம்ஐஎஃப்-எஸ் சமிக்ஞைகளுடன் ஒப்பிடும்போது, எக்ஸ்இ இன் ஹைட்ரோடினமிக் தப்பிக்கும் ஓசோன் உருவாக்கத்தால் பாதிக்கப்படுவதில்லை, மேலும் ஓ 2 கிடைப்பதற்கு இன்னும் அதிக உணர்திறன் கொண்டிருக்கலாம், இது பூமியின் ஆக்சிஜனேற்ற வரலாறு பற்றிய கூடுதல் விவரங்களை வழங்கும் என்று உறுதியளிக்கிறது. மேன்டில் ட்ரேசர்களாக Xe ஐசோடோப்புகள் பூமியின் பரிணாம வளர்ச்சியில் மேன்டில் இயக்கவியலைக் கண்டுபிடிப்பதில் நம்பிக்கைக்குரியவை. நிலப்பரப்பு மாதிரிகளில் வளிமண்டலமற்ற Xe இன் முதல் வெளிப்படையான அங்கீகாரம் நியூ மெக்ஸிகோவில் உள்ள CO2-கிணறு வாயுவின் பகுப்பாய்விலிருந்து வந்தது, இது 129I-பெறப்பட்ட அல்லது பழமையான மூலமான 129Xe ஐ அதிகமாகக் காட்டுகிறது மற்றும் 238U இன் சிதைவு காரணமாக 131-136 Xe இல் அதிக உள்ளடக்கம் உள்ளது. தற்போது, 129Xe மற்றும் 131-136 Xe ஆகியவற்றின் அதிகப்படியான அளவு மத்திய கடல் ரிட்ஜ் பசால்ட் (எம்ஓஆர்பி) மற்றும் பெருங்கடல் தீவு பசால்ட் (ஓஐபி) ஆகியவற்றில் பரவலாகக் காணப்படுகிறது. 136Xe மற்ற கனமான Xe ஐசோடோப்புகளை விட அதிக ஃபிசியோஜெனிக் பங்களிப்பைப் பெறுவதால், 129Xe (129I இன் சிதைவு) மற்றும் 136Xe ஆகியவை வெவ்வேறு கவச மூலங்களின் Xe ஐசோடோப்பு போக்குகளைப் பற்றி விவாதிக்கும்போது பொதுவாக 130Xe ஆக இயல்பாக்கப்படுகின்றன. MORB களின் 129Xe/130Xe மற்றும் 136Xe/130Xe விகிதங்கள் வளிமண்டல விகிதங்களிலிருந்து அதிக மதிப்புகளுக்கு ஒரு போக்கைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் காற்றால் மாசுபட்டதாகத் தெரிகிறது. பெருங்கடல் தீவு பசால்ட் (ஓஐபி) தரவு எம்ஓஆர்பிகளில் உள்ளதை விட குறைவாக உள்ளது, இது ஓஐபிகள் மற்றும் எம்ஓஆர்பிகளுக்கான வெவ்வேறு எக்ஸ்இ ஆதாரங்களைக் குறிக்கிறது. காற்று மற்றும் எம். ஓ. ஆர். பி. களுக்கு இடையிலான 129Xe/130Xe விகிதத்தில் உள்ள விலகல்கள், 129I அழிந்து போவதற்கு முன்பு கவச சிதைவு ஏற்பட்டது என்பதைக் காட்டுகிறது, இல்லையெனில் காற்றில் 129Xe/130Xe கவசத்தில் இருப்பதைப் போலவே இருக்கும். எம். ஓ. ஆர். பி. களுக்கும் ஓ. ஐ. பி. களுக்கும் இடையிலான 129Xe/130Xe விகிதத்தில் உள்ள வேறுபாடுகள், மேன்டில் நீர்த்தேக்கங்கள் இன்னும் முழுமையாக கலக்கப்படவில்லை என்பதைக் குறிக்கலாம். OIB களுக்கும் MORB களுக்கும் இடையிலான இரசாயன வேறுபாடுகள் இன்னும் கண்டுபிடிப்புக்காகக் காத்திருக்கின்றன. மேன்டில் Xe ஐசோடோப்பு விகிதங்களைப் பெற, வளிமண்டல Xe மூலம் மாசுபடுவதை அகற்றுவது அவசியம், இது 2.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தொடங்கலாம். கோட்பாட்டளவில், காற்று மற்றும் கவசத்திற்கு இடையிலான சிறிய வேறுபாடுகளை துல்லியமாக அளவிட முடிந்தால், வளிமண்டல மாசுபாட்டைத் துல்லியமாக சரிசெய்ய பல கதிர்வீச்சு அல்லாத ஐசோடோபிக் விகிதங்கள் (124Xe/130Xe, 126Xe/130Xe, மற்றும் 128Xe/130Xe) பயன்படுத்தப்படலாம். இருப்பினும், தற்போதைய நுட்பங்களுடன் நாம் அத்தகைய துல்லியத்தை அடைய முடியாது. செவ்வாய் கிரகத்தில் உள்ள மற்ற கிரகங்களில் உள்ள எக்ஸ்இ, தற்போதைய வளிமண்டலத்தில் உள்ள எக்ஸ்இ ஐசோடோப்புகள் செவ்வாய் கிரகத்தின் கேல் க்ரேட்டரில் உள்ள கியூரியாசிட்டி ரோவரின் உள்ளிருப்பு அளவீட்டில் இருந்து அவற்றின் முதன்மையான கலவையுடன் ஒப்பிடுகையில் வெகுஜனப் பகுதிகளாக உள்ளன. செவ்வாய் கிரகத்தின் ரெகோலித் பிரெசியா என். டபிள்யூ. ஏ 11220 இல் சிக்கியுள்ள பேலியோ-வளிமண்டல எக்ஸ்இ சூரிய எக்ஸ்இ உடன் ஒப்பிடும்போது வெகுஜன அடிப்படையில் ~ 16.2 ஆல் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. பிரிவினையின் அளவு செவ்வாய் மற்றும் பூமிக்கு ஒப்பிடத்தக்கது, இது செவ்வாய் கிரக வரலாற்றில் ஹைட்ரோடினமிக் தப்பிக்கும் நிகழ்வு ஏற்பட்டது என்பதற்கான கட்டாய சான்றாக இருக்கலாம். ரெகோலித் பிரெசியா என். டபிள்யூ. ஏ. 7084 மற்றும்> 4 Ga ஆர்த்தோபைராக்சின் ஏ. எல். எச். 84001 செவ்வாய் விண்கற்கள் பண்டைய செவ்வாய் வளிமண்டல வாயுக்களை நவீன செவ்வாய் வளிமண்டல எக்ஸ்இ உடன் ஒப்பிடுகையில் ஏதேனும் எக்ஸ்இ ஐசோடோபிக் பின்னத்துடன் சிக்க வைக்கின்றன. செவ்வாய் கிரகத்திற்கான மாற்று மாதிரிகள், செவ்வாய் கிரகத்தின் வளிமண்டல எக்ஸ்இ இன் ஐசோடோபிக் பின்னம் மற்றும் தப்பிக்கும் நிகழ்வு கிரகத்தின் வரலாற்றில் மிக ஆரம்பத்தில் நிகழ்ந்தது மற்றும் அதன் பரிணாம வரலாற்றில் தொடர்வதை விட கிரகங்கள் உருவான சில நூறு மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு நிறுத்தப்பட்டது வீனஸ் எக்ஸ்இ வீனஸின் வளிமண்டலத்தில் கண்டறியப்படவில்லை. 132Xe அளவு அடிப்படையில் ஒரு பில்லியனுக்கு 10 பாகங்கள் என்ற உச்ச வரம்பைக் கொண்டுள்ளது. Xe இன் மிகுதியான தரவு இல்லாதது, Xe இன் மிகுதியான சூரிய மதிப்புகளுக்கு அருகில் உள்ளதா அல்லது வீனஸில் Xe முரண்பாடு உள்ளதா என்பதை மதிப்பிடுவதைத் தடுக்கிறது. இந்த பற்றாக்குறை, பூமி மற்றும் செவ்வாய் கிரகத்தைப் போலவே, ஐசோடோபிக் கலவை வெகுஜன சார்ந்து பிரிக்கப்பட்டுள்ளதா என்பதைச் சரிபார்க்காமல் தடுக்கிறது. வியாழனின் வளிமண்டலம் செனானுக்கான சூரிய மிகுதியின் மதிப்புகளை விட 2.5 ± 0.5 மடங்கு அதிகமாக உள்ளது, அதேபோல் ஆர்கான் மற்றும் கிரிப்டன் (2,1 ± 0.5 மற்றும் 2.7 ± 0.5 மடங்கு சூரிய மதிப்புகள் தனித்தனியாக) உயர்ந்துள்ளன. மிகவும் குளிர்ந்த (டி <30 கே) பனிக்கட்டி கிரகங்களில் இந்த கூறுகள் வியாழனுக்கு வருவதால் இந்த செறிவூட்டலின் சமிக்ஞைகள் ஏற்படுகின்றன. மேலும் காண்க புவியியல் செனான் குறிப்புகளின் ஐசோடோப்புகள் செனான் ஐசோடோப்புகள் புவி வேதியியல்