“金子”竟是外星產(chǎn)物！科學(xué)家能“生”金嗎？

大家都知道很多物質(zhì)都能人工合成，就比如說(shuō)鉆石，科學(xué)家就能通過(guò)高科技設備，給予高溫高壓的環(huán)境，利用碳元素合成。那么黃金是從何而來(lái)，為什么不能通過(guò)高科技設備合成呢？黃金之所以貴是因為地球沒(méi)有辦法自己產(chǎn)生黃金，也就是說(shuō)地球從誕生起有多少黃金，到今天就還是多少黃金，開(kāi)采一些，“庫存”就少一些，可不就貴嗎？至于金子從哪來(lái)？這就是一個(gè)很長(cháng)的話(huà)題了……

原來(lái)“金子”才是外星產(chǎn)物

天體物理學(xué)家研究發(fā)現，黃金來(lái)源于罕見(jiàn)的恒星災變。在46億年前的地球形成之初，包括黃金在內的重金屬都沉到地球中心，地球表面幾乎很少有黃金之類(lèi)的金屬。然而在40億年前，新形成的地球遭到了重創(chuàng )，經(jīng)歷了一段被稱(chēng)為后期重轟炸的時(shí)期，一股小天體風(fēng)暴撞擊了它，把黃金和其他新金屬帶到了地球上。

值得強調的一點(diǎn)是，其實(shí)地球上構成所有物質(zhì)的元素全都來(lái)自太空。我們在地球上逐漸發(fā)現它們，并從1869年開(kāi)始，將它們從輕到重陸續排進(jìn)著(zhù)名的門(mén)捷列夫元素周期表；
從只有一顆質(zhì)子的氫元素到擁有94顆質(zhì)子的钚元素，但那時(shí)我們還不知道它們的出處……

最輕的兩個(gè)元素———氫和氦都自發(fā)生成于宇宙誕生伊始，它們是構成所有早期恒星的原料。在恒星隨后的演化過(guò)程中，隨著(zhù)核聚變反應，質(zhì)子數更高的重元素得以生成。很快就有了組成我們機體的碳、氮、氧、鈣……恒星向周?chē)奶詹ト鲞@些元素，令它們在星云中的含量不斷增多。最后星云坍縮，太陽(yáng)、地球、其他行星和小天體就形成了。

總之，地球擁有的所有黃金，源自太陽(yáng)誕生之前在宇宙發(fā)生的超級災變。

漫漫“尋金”之旅

金子竟然是從宇宙中來(lái)的！宇宙究竟發(fā)生了什么，才產(chǎn)生了金子？

長(cháng)久以來(lái)，其實(shí)科學(xué)家們也想知道宇宙中的金、鉑、鈾等重元素到底從何而來(lái)。為此付出了大量的時(shí)間和精力尋找答案，對于未知的探索就是不斷猜想驗證又不斷推翻重來(lái)的過(guò)程，科學(xué)家的“尋金”之路也同樣曲折不斷。

科學(xué)家們一度認為，恒星壽命末期的超新星爆炸，足夠提供重原子產(chǎn)生所需的能量。然而，是否還有其他的來(lái)源并不完全確定。這個(gè)疑問(wèn)直到2018年才取得了進(jìn)展。

中子星是巨大恒星的核心崩塌后的產(chǎn)物?？蒲腥藛T發(fā)現當兩顆中子星因為引力圍繞彼此旋轉時(shí)，就會(huì )向宇宙釋放出洶涌的引力波。這兩個(gè)中子星會(huì )因為引力波而失去軌道能量，逐漸靠近、碰撞，發(fā)生爆炸?？蒲腥藛T便據此建立了中子星并合模型，模型表明會(huì )產(chǎn)生一種被稱(chēng)為千新星的爆炸現象，這個(gè)過(guò)程也會(huì )產(chǎn)生足夠的能量，足以形成大量新生的重元素：金、銀、鈾、鉑，以及其他重金屬。值得一提的是，這個(gè)“大量”，足以以地球的質(zhì)量為單位。

終于在2017年8月17日，由美國的引力波激光干涉天文臺首先探測到了預想的引力波信號，之后還通過(guò)光學(xué)紅外望遠鏡探測到包括黃金和白金在內的重金屬成分，重金屬來(lái)源于中子星碰撞這一長(cháng)久以來(lái)的理論終于得到了初步驗證。而且這一次觀(guān)測中發(fā)現包含了大約10個(gè)地球質(zhì)量的黃金和白金。

經(jīng)過(guò)這次驗證，科學(xué)家們確認中子星碰撞也可以產(chǎn)生金、銀、鈾、鉑等重金屬，但是哪一個(gè)產(chǎn)生機制主導，科學(xué)家們并無(wú)定論。

2020年發(fā)表在《天文物理期刊》的一項來(lái)自澳大利亞的星系演化分析發(fā)現，中子星碰撞不會(huì )產(chǎn)生以前假設的重元素的數量，即使是對中子星碰撞的頻率進(jìn)行最樂(lè )觀(guān)的估計也無(wú)法實(shí)現。這就意味著(zhù)，中子星碰撞產(chǎn)生的金元素的宇宙含量，可能只占目前觀(guān)測到的很小的一部分，中子星的作用可能被大大高估了。

盡管如今黃金的來(lái)源依舊無(wú)法蓋棺定論，但相信在不久的將來(lái)謎底就會(huì )解開(kāi)。

科學(xué)家的“生”金嘗試

原來(lái)科學(xué)家們在尋找金子的來(lái)源這條路上進(jìn)行過(guò)這么多的猜想與探索，這般不屈不撓的探索精神真是令人敬佩！還有一個(gè)小小的疑問(wèn)：人類(lèi)會(huì )通過(guò)核反應堆或粒子加速器制造原子，那科學(xué)家們有沒(méi)有試過(guò)人工制造黃金呢？

當然嘗試過(guò)，但目前只能通過(guò)粒子加速器等裝置實(shí)現原子的碰撞，從而產(chǎn)生金原子。但就如同從噴射到地球上的金原子，到被人類(lèi)開(kāi)采使用需要數百萬(wàn)年的原子衰變和聚集一樣，科學(xué)家想要人工“生”金，也需要經(jīng)歷同樣的化學(xué)及物理變化才行，這個(gè)過(guò)程所需要的漫長(cháng)時(shí)間，就不是人力所能及的了。

地球上的黃金并非無(wú)窮無(wú)盡，生活在地球上的我們也等不到宇宙第二次的饋贈，它“貴”在資源不可再生，也貴在科學(xué)家求知若渴的不懈堅持?！安粩喾e累，飛躍必來(lái)，突破隨之?！庇钪嬷熀棋珶o(wú)邊，如今所有的發(fā)現都只是起點(diǎn)，人類(lèi)對宇宙的探索將永不止步。

來(lái)源：中國科學(xué)技術(shù)館官方賬號