地球的黃金儲量來源於一次中子星碰撞？地球上黃金怎麼分布的？

2020-10-03 科學藝苑

無論是遠至5000年前的三星堆遺址中的黃金人面像，還是3400年前的埃及法老黃金面具，都可以看出人類對於黃金的推崇。在人類幾千年文明史中，不同文明不約而同的都將黃金當作一般等價物，而今年，2000美元每盎司，歷史上黃金的價格從來沒有像現在這麼昂貴過。黃金還由於它優良的金屬特性廣泛應用於電子通信、航空航天材料領域。

公元前14世紀、埃及圖坦卡蒙法老黃金面具

黃金的昂貴還源於它的開採難度極其大，公元1800年以前的幾千年文明歷史中，整個人類社會從地球內部一共開採了不到1萬噸黃金，即使生產力科技實力大發展的今天，2019年作為全球第一大黃金產出國的中國，全年黃金產量也不過區區380噸。

5000年前，三星堆青銅黃金面具

看到這裡，不禁要問，地球上的黃金到底從何而來？地球上到底還有多少黃金儲量？開採難度為何這麼大？要回答這些問題，先從1852年天文學家在太陽系發現的一顆「奇怪的」小行星說起。

幾乎用「黃金」組成的小行星，距離地球僅3.7億公裡

1852年，義大利天文物理學家加斯帕裡斯發現了一顆奇怪的小行星普賽克16號，為什麼說奇怪呢，因為它由黃金、鉑金、鐵等金屬元素組成，而且距離地球也並非遙不可及。

這顆黃金小行星的軌道在火星與木星軌道中間，距離地球僅僅3.7億公裡，看到這個距離不要覺得遙遠，就在2020年7月，中國、美國、阿聯日本發射了好幾個火星探測器前往火星，而地火距離高達5500萬公裡至4億公裡。這顆只有3.7億公裡遠的黃金小行星還是有很大研究潛質的。

16psyche小行星

用黃金組成的16psyche小行星上的礦產到底值多少錢呢？

和別的體積相對較小的小行星比起來，16psyche小行星體積要大很多，半徑達到了112.5公裡，黃金、鉑金、鐵等礦產在上面幾乎和土一樣隨處可見。

如果人類將16psyche的黃金礦產全部開採出來，大約可以值700000000000000000000美元，託好下巴！7後面20個0，也就是7000萬萬億美元！這些錢平分到地球70億人，每個人都瞬間成為了百億美金富翁。

16psyche小行星

研究這個黃金組成的16psyche小行星有什麼意義嗎？

科學家推測16psyche早期也是和其他星球一樣具有巖石圈，在太陽系早期時代，16psyche和其他行星發生了碰撞，這次碰撞把16psyche的巖石圈給撞沒了，只剩下了黃金內核。

因此探測研究16psyche可以幫助天文學家研究早期太陽系中行星的形成規律，尤其是對於研究人類賴以生存的地球家園的演化規律更是教科書式的好機會。當然如果能夠把16psyche上的黃金運回地球，那就更好不過了！

那麼現在人類對這顆黃金星球有探測計劃嗎？

早在2017年，美國航局與馬斯克的SpaceX公司就盯上了這個黃金小行星，他們計劃於2022年發射行星探測器前往16psyche小行星，探測器中還會搭載專業探測設備去驗證檢測小行星的組成成分。

NASA 16psyche探測器計劃

看到16psyche小行星的例子，你可能稍微有點認識，原來行星內核有那麼多金屬，尤其是黃金，只不過16psyche的巖石圈被剝離了，所以黃金內核展露出來了，思維拓展一下，地球內部是不是也有數不清的黃金？還真有！

43億年前地球下了一場黃金雨，黃金覆蓋地表達4米厚！這些黃金從何而來？現在這些金子又去哪了？

宇宙黃金的誕生與中子星有關，恆星發展到末期會三種發展途徑，分別是白矮星、中子星、黑洞。其中中子星密度僅次於黑洞，達到了驚人的每立方釐米1億噸。

中子星在形成的過程中由於內部壓力的緣故，會發生超新星大爆炸，這個過程會產生黃金雨。另外兩個質量差不多的中子星發生劇烈的碰撞，也會誕生黃金雨。

中子星劇烈碰撞

46億年前，地球產生了，46億年前至42億年前，「剛剛出生的嬰兒"地球並不是固體，而是一個由熾熱巖漿構成的半液態的球體。43億年前，宇宙正好兩個個中子星碰撞產生的黃金雨降落在了當時被沒有凝固的地球表面之上，這場「黃金雨」的規模非常大，黃金覆蓋在地球表面，厚度達到了4米，整個黃金雨降落在地球的黃金總重量突破60萬億噸！

也就是說整個地球含有的黃金總數超過了60萬億噸，地球70億人，平均一個人能分到8570噸黃金。一個人一輩子都不可能吃到這麼重的白菜，真可謂白菜價的黃金！

43億年前的黃金雨假想圖

天地玄黃、宇宙洪荒，幾十億年過去了，地球半液態的狀態逐漸凝固，密度大的黃金逐漸沉到了地球最內部，密度小的巖石圈浮在地球表面。

地球三分層，最內部是液態的地核

看到這裡，你可能會問了，既然地球含有的黃金總重量達到了60萬億噸，那為什麼黃金還這麼金貴？能被當作硬通貨？

原因就是地球幾乎所有的黃金都在地核內部，距離地表幾千公裡深！而且地核內部超高溫超高壓，人類目前最深的鑽井也就10幾公裡，還是使出洪荒之力挖出來的，因此人類是不可能通過人工開採出地核深處的黃金的。

黃金覆蓋地球的假想圖

那現在淺層地表黃金礦是怎麼回事呢？

地球幾十億年的發展演化過程中，無時無刻不在發生著深源火山噴發與深部地層劇烈活動導致的地震，地核深處的黃金就有極其少的部分被帶到地殼中，這也是為什麼能在淺地層開採到黃金的原因。

地球內部巖漿活動示意圖

深源火山噴發可能夾雜著地核內部的黃金元素

火山噴發真實場景

總結來看，43億年前那場中子星碰撞產生的黃金雨給地球帶來了60萬億噸的黃金，當時4米厚度的黃金覆蓋在半液態的地球之上，隨著地球逐漸冷卻，密度大的黃金進入了地球內部，現在淺地表的黃金礦多為深部火山噴發和深源地震從地核帶到了地表，你不得不被宇宙的神奇，地球的博大而感到震撼！

相關焦點

  • 地球上的黃金是從哪裡來的？真的是超行星爆炸or中子星碰撞而來？
    有人曾指出，地球上的黃金有以下兩個來源，其一是在大質量恆星的演化末期，也就是發生超新星爆發之際，此時會有大量的黃金產出，再者是超新星爆發可能會形成中子星，當兩顆中子星發生碰撞並合併時，也可形成大量的黃金，事實上，兩個來源的黃金都會有相當一部分被拋散在宇宙中，隨後與原來就已存在的星際氣體塵埃雲混合，共同構成形成下一代恆星及其行星的原材料，要知道，太陽系和太陽系中的各星球，都是從這樣的星際氣體塵埃雲中的引力凝聚形成的
  • 地球上的黃金究竟來自於哪裡？
    具體來說，在地球形成初期，兩個中子星發生了碰撞，碰撞產生了大量的黃金元素，然後這些黃金元素形成一個隕石，最終撞向剛剛形成的地球，於是，就給地球上帶來了這一令人朝思暮想，心神不寧的重元素：黃金。，雖然個中理論極其複雜，但是我們也可以理解為大致跟中子星碰撞為地球送來黃金的道理一樣。
  • 地球上的黃金究竟從何而來?
    具體來說，在地球形成初期，兩個中子星發生了碰撞，碰撞產生了大量的黃金元素，然後這些黃金元素形成一個隕石，最終撞向剛剛形成的地球，於是，就給地球上帶來了這一令人朝思暮想，心神不寧的重元素：黃金。後來還有一個類似的理論，認為地球上的黃金也可能來源於一次超新星爆發，雖然個中理論極其複雜，但是我們也可以理解為大致跟中子星碰撞為地球送來黃金的道理一樣。
  • 地球的黃金儲量超60億噸,只要技術達到,一人可以擁有一噸黃金
    古時候，黃金是皇權、地位、金錢的象徵；如今沒有皇權的說法，但黃金依舊是奢侈、高貴的象徵。為何黃金會在金屬中擁有極高的地位？為何人們從古至今都願意追捧它？從它的性質來說，黃金是元素周期表中金的單質形式，質地軟，耐腐蝕，並且有金黃色的光澤。從它的儲量來看，黃金十分稀缺，自古「物以稀為貴」，自然而然黃金就深受人們喜愛。
  • 新模型推翻理論，黃金主要起源不是中子星碰撞
    宇宙黃金的起源可能又要顛覆以前假設了，最新星系演化分析發現，中子星碰撞並不會產生先前假定的化學元素，當前模型也無法解釋宇宙中的黃金量一般認為，比鐵重的元素（比如釷、鈾）有一半以上都形成自雙中子星碰撞的快中子捕獲過程（R-過程），並且直到2017年科學家才首度通過重力波證實，當時有科學家估計，這次雙中子星碰撞事件GW170817在短短1秒鐘內產生了50個地球質量的銀、100個地球質量的黃金，以及500個地球質量的鉑金（俗稱白金）。
  • 地球上的黃金全部為中子星碰撞爆炸產物
    美國研究人員說，地球上所有金子可能都是中子星碰撞爆炸的產物。金子不僅在地球上罕見，在宇宙中同樣罕見。科學家此前已知道，恆星內部的聚變反應可產生碳與氧等輕元素，卻無法產生金這樣的重元素。美國研究人員的一項天文觀測則揭開了金子這一重元素的身世。中子星是巨大恆星發生超新星爆發後留下的密度超大核心，兩顆中子星的碰撞會產生伽馬射線暴。
  • 中子星碰撞產生大量的黃金和鉑金
    中子星碰撞產生大量的黃金和鉑金（神秘的地球uux.cn報導）據cnBeta：如果你從來沒有聽說過「千新星」這個詞，不要覺得難過，因為這似乎並不常見。上面的插圖顯示的是中子星碰撞之前，從中子星上剝離出來的熱的、密集的、膨脹的碎片雲。
  • 科普:黃金根本不是地球上的物質,浩瀚宇宙中有一個「金球」
    黃金是地球上稀有的貴金屬，也是一種幾乎從不貶值的硬通貨，地球上的黃金大約有48億噸，但是真正能開採得到黃金礦則不足一億噸，今天跟大家講一個有違常識的觀點：其實黃金根本就不是地球上的物質，黃金是通過一次極其偶然的機會來到了地球，而且宇宙中還存在著一個有黃金構成的星球，這究竟是怎麼回事呢？
  • ​倆中子星能撞出100個地球質量的黃金?
    10月16日，全球三大頂級天文臺ESO、LIGO、VIRGO重磅發布中子星合併的新聞，大家關注點都聚焦在引力波上。
  • 地球「生產」黃金嗎?地球上的黃金是從哪裡來的
    我們發現，存在於太陽系的這樣的時鐘表明，中子星發生了碰撞，距離現在的太陽系只有1000光年，這個距離相當於銀河系的1%。今天地球上發現的一些最重的元素，包括金、鈾和碘，有0.3%是由這一單一事件產生的。這一單一事件所沉積的物質是普遍存在的。在這次碰撞中，每個人的睫毛中都含有一種物質，主要以碘的形式存在。一枚金婚戒含有10毫克。特斯拉Model 3有5克重。
  • 地球上黃金的出現竟是恆星的隕落,難怪那麼值錢
    黃金是被炸出來的，就像炸爆米花一樣！地球黃金的來源圖：黃金黃金地球長出來的嗎？顯然不是，地球上黃金儲備是有限的，也就是說它在地球上的數量是具有上限的。它不像石油一樣是隨著地球演化慢慢「長」出來的。那黃金又是怎麼誕生的,是怎麼跑到地球上的?很顯然如果地球長不出黃金，那就說明黃金的存在早於地球，只是地球形成的時候把它「收」進來，被納入地球的體系中。恆星的形成恆星的誕生源於「燃料」被點燃。
  • 地球曾遍地黃金,如今黃金極為稀缺,研究員:地球黃金儲量60億
    金屬是地球上珍貴的資源。特別是一些比較稀缺的金屬，其價值更是驚人。如世界上公認的最貴的金屬鉲（kai）就是一種極其珍貴的金屬。此金屬的價值是黃金的70萬倍，一克的價值是3000萬美元。大家可以想想這稀缺金屬的價值是多麼的驚人啊！先不說此等天價之物，就算是黃金這等金屬也很少擁有過。
  • 地球上的黃金從何而來？除了中子星合併，超新星也能產生金元素
    對於我們普通人來說，沒有什麼金屬比黃金更加誘人了。如果我問你的金項鍊或者其他黃金飾物是從哪來的，你肯定說花錢買的，或者說礦裡開採的。這些說法都沒錯，但是追根溯源，它們都是宇宙中來的，然後和其他物質一起積累在地球上，才能被我們開採。
  • 地球上到底有多少黃金?很多人都不知道!
    問題：地球上到底有多少黃金？很多人都不知道！黃金是一種重金屬，在宇宙中並不容易合成，只有超新星爆發生成中子星的一刻，或者兩顆中子星碰撞的時候才能合成黃金，因此金元素在宇宙中是很稀少的。人類至今已經發現一百多種元素，整個地球上的所有物質，也無非是這一百多種元素組成，那麼黃金在地球這一百多種元素中能佔到1%嗎？據科學家估計，地球的黃金含量大概是地球質量的一億分之一，大約60萬億噸左右。但這些黃金的大部分都位於地核當中，以人類目前的技術，根本開採不了。人類發現黃金的歷史已經有6000年，目前我們一共開採了19萬噸黃金，價值53.2萬億人民幣。
  • 中子星併合威力多大?一次甩出重達300個地球的黃金
    1933年，人類發現了中子。次年，美國物理學家沃爾特·巴德（Walter Baade）和瑞士弗裡茨·茲威基（Fritz Zwicky）提出了中子星的假設。1967年，24歲的劍橋大學女研究生喬斯林·貝爾（Bell）從射電望遠鏡中發現了一些有規律的脈衝信號。這類新的天體後來被命名為脈衝星，其實，它們本質上是高速旋轉的中子星，在旋轉過程中周期性地發射出電磁波。
  • 刷屏的中子星併合是什麼?一次甩出重達300個地球的黃金
    這類新的天體後來被命名為脈衝星，其實，它們本質上是高速旋轉的中子星，在旋轉過程中周期性地發射出電磁波。中國貴州「天眼」射電望遠鏡近日成功捕獲到了脈衝星信號，標誌著中國進入脈衝星觀測俱樂部。兩顆中子星圍繞共同的中心旋轉，就構成了一個雙中子星系統。它們在旋轉過程中會不斷釋放引力波，導致系統的能量降低，軌道縮小，並最終撞在一起，發生併合。
  • 研究稱中子星碰撞可能是地球上重金屬元素的可能來源
    據外媒SlashGear報導，本周發表的一份研究論文提供了有關地球上重金屬可能來源的信息。46億年前，兩顆中子星將碰撞在一起後「濺出」了一團物質，其中一些物質最終停留在我們的太陽系中。我們這個星球的黃金已經存在了很長時間，而且它並不是來自與地球其他大部分地方相同的地方。哥倫比亞大學的Szabolcs Marka和佛羅裡達大學的Imre Bartos在科學雜誌《自然》上發表了一篇論文。該論文的重點是中子星合併，這是我們現代地球上幾種重金屬最可能的來源。這一事件發生在我們自己的太陽系形成之前大約8000萬年。
  • 超新星爆炸比中子星合併產生更多黃金
    最近的一項新發現可能推翻我們對地球重元素（如金和鉑）來源的認識。加拿大圭爾夫大學（University of Guelph）一位物理學家的新研究表明，地球上大多數重元素是從遙遠時空的一種被忽視的恆星爆炸中噴射出來的。
  • 中子星合併產生數億高溫,萬物變黃金,不過另類爆炸制出更多黃金
    趣味探索訊 黃金和鉑金是地球上最貴重最稀有的重金屬之一，是人類財富的象徵，科學家也一直在探尋和研究它們的來源。早在2017年的一項研究認為，重金屬元素由宇宙中最大一類事件製造，然後它們以接近光速速度分散到宇宙每個角落，於是地球上才會出現黃金和鉑金等重金屬元素。
  • 宇宙中有鑽石星球,也有黃金星球嗎?地球曾經受過黃金小行星撞擊
    更多的情況下，金元素是在中子星碰撞時期形成的，中子星碰撞可以產生比超新星爆發更高的溫度，元素周期表上大多數的重元素都可以在中子星碰撞的時候形成。而且金元素在形成的時候，還必須被拋灑到宇宙空間，才可以形成我們常見的黃金，因為如果在中子星上，那麼它將處於中子簡併態，1立方釐米這樣的物質可以重達1億噸。