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，不容易與其它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”在希臘文裡是“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，氙的含量比起其它惰性氣體（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裡。科學家們認為地球下地幔（lower mantle）的主要成分矽酸鎂鈣鈦礦（Magnesium Silicate perovskite MgSiO3）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

[1] Svyatoslav S., Keppler, H. (October 2012). The origin of the terrestrial noble-gas signature. Nature 490, 531-534 Retrieved from http://www.nature.com/nature/journal/v490/n7421/full/nature11506.html

[2] Callaway E. (October 2012). The mysterious case of the missing noble gas. Nature News 490. Retrieved from http://www.nature.com/news/the-mysterious-case-of-the-missing-noble-gas-1.11564