都說(shuō)黃金很稀有，那么地球上究竟有多少黃金呢？地球的質(zhì)量約為60萬(wàn)億億噸，而根據(jù)科學(xué)家的估計(jì)，地球上的金元素總量約為4億億噸，占到地球總質(zhì)量的15萬(wàn)分之1。按照目前全球72億人口來(lái)計(jì)算，平均每個(gè)人還能分配到550萬(wàn)噸黃金，如果真的實(shí)現(xiàn)了這個(gè)人均擁有量，那么黃金也就變成白菜價(jià)了，但我們先不探究黃金的開(kāi)采問(wèn)題，先來(lái)聊聊黃金是從哪里來(lái)的。
在歷史上有過(guò)很多的荒誕解釋，比如說(shuō)亞里士多德認(rèn)為黃金是一種硬化的水，只有當(dāng)太陽(yáng)射線穿透地表深處才會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，埃塞克牛頓還寫(xiě)過(guò)用圣石制備黃金的配方，更久以前，南美洲古老帝國(guó)的人們還認(rèn)為黃金是來(lái)源于太陽(yáng)神的眼淚和汗水。進(jìn)入現(xiàn)代，天文學(xué)家們提出的理論看起來(lái)還靠些，他們認(rèn)為大約在40億年前，含有少量貴金屬的隕石撞擊地球，才將黃金帶到地球上，但最本質(zhì)的黃金來(lái)源依舊是個(gè)未解之謎。
現(xiàn)在越來(lái)越多的人傾向于認(rèn)為，是超新星爆發(fā)產(chǎn)生了黃金和元素周期表后幾行中的重元素，但超新星爆發(fā)的表現(xiàn)形式有很多種，有人認(rèn)為是中子星之間的碰撞鍛造了宇宙的重金屬，也有一些人認(rèn)為只有一些特殊的超新星可以做到。金是一種化學(xué)元素，在元素周期表上的化學(xué)符號(hào)是Au，也是所謂的重金屬。
1957年物理學(xué)家瑪格麗特杰弗瑞伯比奇、威廉福勒以及弗雷德霍伊爾，提出了一套可以解釋恒星是如何通過(guò)誕生和滅亡產(chǎn)生元素的理論，也可以說(shuō)明構(gòu)成我們身體的元素，曾經(jīng)就是起源于星辰的活動(dòng)，其中也包括了金元素。根據(jù)宇宙大爆炸理論，宇宙中所有的氫元素都是從宇宙大爆炸中產(chǎn)生的，大爆炸同樣制造了氦和少量的鋰元素，這些可以說(shuō)是恒星制作其他元素的原材料。
你可以把恒星想象成一個(gè)巨大的高壓鍋，氫元素在里面不斷生成，創(chuàng)造這些元素的反應(yīng)，也提供了能量，使恒星能在數(shù)十億年的時(shí)間里發(fā)光、發(fā)熱，隨著恒星年齡增長(zhǎng)，恒星內(nèi)部的溫度不斷升高，更重的元素產(chǎn)生了，有一部分碳元素是由垂死的小質(zhì)量恒星生成的，而另一部分則來(lái)自超新星。
鐵元素則是出現(xiàn)在大質(zhì)量恒星中，鐵是最穩(wěn)定的元素，原子核比鐵大的元素電荷量非常大，很難聚集起來(lái)，以至于合成的過(guò)程中能量的輸入大于能量的輸出，所以恒星基本走到合成鐵元素這一步，就很難通過(guò)聚變繼續(xù)合成更重的原子核了。鐵在恒星的中心開(kāi)始增多，直到占據(jù)整個(gè)中心，失去中心能源支撐的恒星就會(huì)迅速走向垮塌，星體在自身引力的拉扯下墜入中心，最后報(bào)復(fù)式的反彈、膨脹，形成耀眼的爆發(fā)，超新星爆發(fā)。
那么比鐵更重的元素要怎么才能出現(xiàn)呢？在這種情況下，大量質(zhì)子和電子結(jié)合變成中子，創(chuàng)造了一個(gè)富含中子的環(huán)境，用電中性的中子去轟擊鐵原子核，新加入的中子會(huì)使原子核不穩(wěn)定，在這種情況下，中子會(huì)衰變成質(zhì)子，而質(zhì)子的凈增加就導(dǎo)致了新的、更重的元素出現(xiàn)，例如金和鈾。
一次超新星爆發(fā)所產(chǎn)生的輻射和能量可以達(dá)到數(shù)十億光年遠(yuǎn)，所以在超新星爆發(fā)照亮銀河系相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間后，所產(chǎn)生的那些元素會(huì)進(jìn)入星際塵埃中，經(jīng)過(guò)太陽(yáng)系時(shí)由于地磁場(chǎng)的作用落入地球，比如說(shuō)會(huì)沉入海底。2016年的《自然》雜志上就有論文指出，在深海殼層中發(fā)現(xiàn)具有放射性的Fe-60元素，這被認(rèn)為是距今1000萬(wàn)年前多個(gè)超新星爆發(fā)的痕跡，但又有研究者懷疑，超新星爆發(fā)也許遠(yuǎn)不足以生成銀河系中所有黃金。
1974年麻省理工大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一對(duì)繞轉(zhuǎn)非?？斓闹凶有牵鼈?cè)诶@轉(zhuǎn)過(guò)程中還產(chǎn)生了引力波，兩者的距離變得越來(lái)越近，終有一天，兩顆中子星會(huì)合并到一起，而這個(gè)合并的過(guò)程中，雙中子星會(huì)將部分物質(zhì)拋射出來(lái)，形成一個(gè)富含中子、可以煉制重元素的環(huán)境，這可能就是宇宙重元素的真實(shí)來(lái)源。而最終拋射出來(lái)的物質(zhì)會(huì)在短時(shí)間衰變，發(fā)出短伽馬射線炮和強(qiáng)電磁輻射，并產(chǎn)生比超新星爆發(fā)近萬(wàn)倍的金元素當(dāng)量。
換句話說(shuō)，超新星爆發(fā)可以產(chǎn)生月球大小的黃金，而中子星的融合卻可以產(chǎn)生木星大小的黃金，2017年8月一次雙中子星合并產(chǎn)生的引力波被LIGO探測(cè)到，消息一出，一些研究者的計(jì)算結(jié)果表明，中子星的合并也許真的可以產(chǎn)生宇宙中大多數(shù)黃金，但中子星碰撞融合出現(xiàn)的幾率非常小，也許1億年才有1次，所以你可以理解黃金這么稀有的原因了嗎？
但即使稀有，我們開(kāi)頭就提到地球上還是有儲(chǔ)藏4億億噸黃金的，但這4億億噸的數(shù)字卻只能看，事實(shí)上因?yàn)辄S金的密度比較大，約為19.32克每立方厘米，在地球形成之初就慢慢地沉降到地下，甚至藏身在距離地表6370公里的地核之中了。而目前人類最大的鉆探深度也只達(dá)到了12公里，所以以人類目前的能力根本沒(méi)有開(kāi)采的可能性，也許未來(lái)我們進(jìn)入太空，倒是可以在別的星球上開(kāi)始新的淘金熱。
聯(lián)系客服
