Είναι ο χρυσός σπάνιος σε όλο το σύμπαν ή μόνο στη Γη;
Δύο πυκνά αστέρια νετρονίων συγχωνεύονται και εκρήγνυνται ως κιλόνοβα. Η φωτογραφία από τον Mark Garlick.
Ο χρυσός είναι τόσο σπάνιος παγκοσμίως που τα κανονικά αστέρια είναι φυσικά ανίκανα να τον σφυρηλατήσουν. Ωστόσο, η Γη περιέχει στην πραγματικότητα αρκετό για να καλύψει ολόκληρο τον πλανήτη με ένα στερεό στρώμα βάθους ενός ποδιού. Το σύμπαν κυριαρχείται από ελαφρά στοιχεία όπως το υδρογόνο και το ήλιο.
Ενώ τα βαρύτερα στοιχεία σφυρηλατούνται μέσω πυρηνικής σύντηξης, η τυπική αστρική σύντηξη φτάνει σε ένα αυστηρό όριο στον σίδηρο, επειδή η σύντηξη οποιουδήποτε βαρύτερου απαιτεί περισσότερη ενέργεια από αυτήν που απελευθερώνει.
Η δημιουργία βαρέων μετάλλων όπως ο χρυσός απαιτεί έναν ακραίο μηχανισμό γνωστό ως ταχεία διαδικασία σύλληψης νετρονίων ή r-διαδικασία. Στη r-διαδικασία, ένας ατομικός πυρήνας βομβαρδίζεται από ελεύθερα νετρόνια τόσο γρήγορα που δεν έχει χρόνο να διασπαστεί ραδιενεργά πριν συλλάβει το επόμενο, συσσωρεύοντας γρήγορα σε βαρύτερα στοιχεία.
Η απαιτούμενη πυκνότητα ελεύθερων νετρονίων για τη διαδικασία r είναι εκπληκτική και το σύμπαν παρέχει πολύ λίγα περιβάλλοντα ικανά να την υποστηρίξουν. Η κύρια πηγή παραγωγής χρυσού του σύμπαντος είναι η σύγκρουση δύο αστέρων νετρονίων - των εξαιρετικά πυκνών, καταρρευμένων πυρήνων νεκρών γιγάντων.
Αυτές οι συγχωνεύσεις είναι απίστευτα βίαιες αλλά εξαιρετικά σπάνιες, καθώς συμβαίνουν μόνο λίγες φορές ανά εκατομμύριο χρόνια σε έναν τυπικό γαλαξία. Επειδή τα γεγονότα που τον παράγουν είναι τόσο σπάνια, ο χρυσός παραμένει μια κοσμική σπανιότητα.
Αν υπάρχει τόσος χρυσός στη Γη, γιατί είναι τόσο σπάνιος στην επιφάνεια; Όταν η πρώιμη Γη ήταν μια λιωμένη μπάλα, υπέστη μια διαδικασία που ονομάζεται πλανητική διαφοροποίηση, η οποία συχνά αναφέρεται ως η καταστροφή του σιδήρου.
Πυκνά μέταλλα, συμπεριλαμβανομένου του σιδήρου, της πλατίνας και του χρυσού, βυθίστηκαν προς το κέντρο βάρους, κλειδώνοντας τη συντριπτική πλειοψηφία των πολύτιμων μετάλλων του πλανήτη μέσα στον πυρήνα του. Το μικροσκοπικό κλάσμα χρυσού που βρίσκεται στον φλοιό σήμερα δεν προήλθε από τον σχηματισμό του πλανήτη. Έφτασε εκατομμύρια χρόνια αργότερα. Μετεωρίτες διαπέρασαν την επιφάνεια της Γης, παρέχοντας μια «ύστερη επίστρωση» μετάλλων.
Ο χρυσός που εξορύσσεται σήμερα αποτελείται εξ ολοκλήρου από τα υπολείμματα εξωγήινων συγκρούσεων που σκόνισαν τον πλανήτη πολύ μετά τη στερεοποίηση του φλοιού του.
