地球上的黄金哪里来?天上掉的!

亚里士多德认为金子是硬化的水,当阳光穿透地表深入地下时就会发生这样的转变。牛顿抄录过一个用哲人石创造金子的配方;甚至,格林童话故事里侏儒妖可以通过旋转稻草来获得黄金。

印加人相信金子是从天上掉下来的,是太阳神印蒂的眼泪或者汗水;亚里士多德认为金子是硬化的水,当阳光穿透地表深入地下时就会发生这样的转变;牛顿抄录过一个用哲人石创造金子的配方;甚至,格林童话故事里侏儒妖可以通过旋转稻草来获得黄金。


地球上的黄金哪里来?天上掉的!


01|天上真能掉金子

英国的一项研究显示,人们在地表上开采到的黄金,是40多亿年前一场流星雨带来的。

在地球形成初期,熔化状态的铁逐渐向球心位置下沉,由此形成地核。在这个过程中,绝大多数的贵金属,也被带入地核,地表中的贵金属含量应该极其稀少,远低于今天的开采量。


地球上的黄金哪里来?天上掉的!


可能是地球形成后不久,曾有一场大规模的陨石“轰炸”地球,形成的流星雨为地球带来了大量的贵金属,在地表形成了一个含有贵金属的地质薄层,这个薄层随着地质活动逐渐成为贵金属矿藏。

英国布里斯托尔大学等机构的研究人员对来自格陵兰岛的古老岩石进行了分析,结果支持了“天上掉金子”的观点。他们采样的岩石距今约40亿年,正好处在地核形成后和陨石“轰炸”前这段时期。


地球上的黄金哪里来?天上掉的!


虽然天上掉馅饼不会成真,但是掉黄金还真是千真万确的事情哦!

研究人员分析了这些岩石中钨同位素的特点,又分析了陨石“轰炸”后的岩石样本,将前后两种岩石进行对比得出的结论是,陨石“轰炸”的确改变了地表岩石的金属构成。据估计,要产生目前地表所发现的贵金属数量,“轰炸”地球的陨石可能达到2000亿吨。

02|但最本质的问题是,宇宙中的黄金从哪儿来?



20世纪的大部分时间里,天体物理学家认为自己已经找到了这个问题的答案:超新星爆发产生了黄金和元素周期表后几行中的重元素。在这个高温高压的熔炉里,较轻的元素被强制聚变,才有了金这个质子数高达79的怪物。

但是随着超新星计算机模型越来越好,大家发现一个问题——超新星产生金这个级别的重元素的能力,似乎并不比历史上的炼金术士更好。宇宙中似乎应该有另外一个更加刺激的天体现象负责产生这些最重的元素。

有研究者认为,超新星也许可以产生月球大小的黄金,而中子星融合可以产生木星大小的黄金,比超新星产生的高了数千倍,但中子星融合的出现几率却远小于超新星爆发。

但没有疑问的是,过去几年里,越来越多的天文学家盯上了“双中子星并合”这样一个现象。



宇宙诞生后不久有了质子和中子,然后它们差不多自发地变成了氢、氦和锂,但也就到此为止。恒星的诞生令这头三个元素可以进一步聚变并放出能量,但是这个聚变到了铁就又不得不停止。铁是最稳定的元素,继续变大反而会变得不稳定,不但不能放出能量,还需要在极端环境下投入巨大能量才能做出更重的东西,比如我们都喜爱的金、因、铂。



一个很简单的办法是往里面拼命地扔中子。中子多了之后有些会衰变成质子,这样就得到了新的元素。但要点是一定得快,比衰变速度更快,才能得到金子这个级别的最重元素;不然就只能得到比铁稍微重一些的东西,比如铅。

根据计算,当两个中子星撞在一起的时候,应该既足以产生金,又能把金抛洒出去让其中微乎其微的一小部分最终流落到地球上。不过有一个问题:我们长期以来一直没有真的观测到过两颗中子星撞在一起。

03|货币的起源是相撞

2017年8月17日,全世界多个机构的天文学家联合宣布在NGC 4993星系观测到了一例双中子星并合现象。



根据模型估算,这样的一次相撞,应该能产生300个地球那么重的黄金;地球上的大部分贵金属应该都是很久以前这样的过程带来的。研究者预测这种相撞还会产生巨量放射性元素,它们的衰变将在短时间内发出大量的光,亮度应该能达到新星的1000倍左右,因此这个相撞现象又被称为“千新星”。

当然,今天再去千新星找金子就太晚了。千新星扔碎块的速度大概是光速的0.1-0.3倍,意味着这次观测到的千新星扔出的金子就算有几块对准了地球,飞过来也需要大概5亿年。

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