金子竟然是從宇宙中來的！科學家能“生”金嗎？

大家都知道很多物質(zhì)都能人工合成，比如鉆石，科學家就能通過高科技設備，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，為什么不能通過高科技設備合成呢？就讓我們一起跟著胖科，去科學家那里尋找答案吧！

胖科：科學家科學家，請問金子從哪來的？為什么這么貴??？

科學家：貴是因為地球沒有辦法自己產(chǎn)生黃金，也就是說地球從誕生起有多少黃金，到今天就還是多少黃金，開采一些，“庫存”就少一些，可不就貴嗎？至于金子從哪來？這就是一個很長的話題了，你有耐心聽下去嗎？

胖科：當然！

● 原來“金子”才是外星產(chǎn)物

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

首先值得強調(diào)的一點是，其實地球上構(gòu)成所有物質(zhì)的元素全都來自太空。我們在地球上逐漸發(fā)現(xiàn)它們，并從1869年開始，從輕到重，將它們陸續(xù)排進著名的門捷列夫元素周期表；從只有一顆質(zhì)子的氫元素到擁有94顆質(zhì)子的钚元素，但那時我們還不知道它們的出處……

最輕的兩個元素——氫和氦——都自發(fā)生成于宇宙誕生伊始，它們是構(gòu)成所有早期恒星的原料。在恒星隨后的演化過程中，隨著核聚變反應，質(zhì)子數(shù)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……恒星向周圍的太空播撒這些元素，令它們在星云中的含量不斷增多。最后星云坍縮，太陽和地球以及其它行星和小天體就形成了。

總之，地球擁有的所有黃金，源自太陽誕生之前在宇宙發(fā)生的超級災變。

● 漫漫“尋金”之旅

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

科學家：長久以來，其實科學家們也想知道宇宙中的金、鉑、鈾等重元素到底從何而來。為此付出了大量的時間精力尋找答案，對于未知的探索嘛，就是不斷猜想驗證又不斷推翻重來的過程，科學家的“尋金”之路也同樣曲折不斷。

科學家們一度認為，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，是否還有其它的來源并不完全確定。

這個疑問直到2018年才取得了進展。

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(xiàn)當兩顆中子星因為引力圍繞彼此旋轉(zhuǎn)的時候，就會向宇宙釋放出洶涌的引力波。這兩個中子星會因為引力波而失去軌道能量，逐漸靠近、碰撞，發(fā)生爆炸。科研人員便據(jù)此建立了中子星并合模型，模型表明會產(chǎn)生一種被稱為千新星的爆炸現(xiàn)象，這個過程也會產(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“大量”，足以以地球的質(zhì)量為單位。

終于在2017年8月17號，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，之后還通過光學紅外望遠鏡探測到包括金和白金在內(nèi)的重金屬成分，重金屬來源于中子星碰撞這一長久以來的理論終于得到了初步驗證。而且這一次觀測中發(fā)現(xiàn)包含了大約10個地球質(zhì)量的黃金和白金。

胖科：哇！原來科學家們是這樣確定了金原子的另外一種來源。

科學家：經(jīng)過這次驗證，科學家們的確認中子星碰撞也可以產(chǎn)生為，金、銀、鈾、鉑等重金屬，但是哪一個產(chǎn)生機制主導，科學家們并無定論。

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

盡管如今黃金的來源依舊無法蓋棺定論，但相信在不久的將來謎底就會解開。

● 科學家的“生”金嘗試

胖科：原來科學家們在尋找金子的來源這條路上，進行過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！胖科還有一個小小的疑問，人類會通過核反應堆或粒子加速器制造原子，那科學家們有沒有試過人工制造黃金呢？

科學家：當然嘗試過，但目前只能通過粒子加速器等裝置實現(xiàn)原子的碰撞，從而產(chǎn)生金原子。但就如同噴射到地球上的金原子，到被人類開采使用需要數(shù)百萬年的原子衰變和聚集同樣，科學家想要人工“生”金，也需要經(jīng)歷同樣的化學及物理變化才行，這個過程所需要的漫長時間，就不是人力所能及的了。

胖科：原來是這樣！謝謝您為我們答疑解惑！

地球上的黃金并非無窮無盡，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，也貴在科學家求知若渴的不懈堅持?！安粩喾e累，飛躍必來，突破隨之。”宇宙之闊浩瀚無邊，如今所有的發(fā)現(xiàn)都只是起點，人類對宇宙的探索將永不止步。