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中子星相撞能形成黄金?其实黄金并不是在其上出现,离开了才会有

 大隆龙 2017-10-25 发布于上海

自古以来,黄金就是一种贵重的东西,因为它在地球上非常稀有,整个地壳中含量不过1400万吨,能被发现和开采的量就更少得多了,正是由于黄金的珍贵,它被人类视为一种财富价值的标杆,人人都想多拥有它。

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那么黄金为什么很稀有呢?不单是在地球上不好开采,也是由于它在宇宙中产生的量本就不多,其需要在很苛刻的条件下才能形成。

前几天天文学家们通过引力波探测器和伽马射线爆探测器探测到1.3亿光年之外有两颗中子星碰撞,其过程被天文学家们比较详细的观测到,他们预测两颗中子星相撞的过程中产生了很多的黄金、铂金、白银等贵金属,那么为什么说中子星碰撞能产生这些东西呢?

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这是由于像黄金铂金白银等一些重金属相对于其他元素更难形成,比如氢元素发生聚变之后形成氦元素,氦元素还可以聚变形成锂元素,锂元素进一步聚变形成铍元素,然后一直聚变到碳元素,至此不再聚变的恒星会成为白矮星,而由碳元素仍然聚变的话,会形成更高元素的恒星最终会成为中子星和黑洞。

当中子星发生碰撞的时候,两颗星体会在融合的那一瞬间产生极端的高温高压,质子、中子、电子在这一瞬间又进行重组排列,金原子会大量产生,但是中子星中的物质并非固态,所以这个时候大团的金原子也并非固态,也不是融化后的液态,也不是汽化后的气态,而是质子中子电子被压缩到一起的中子简并态。如果它们不逃出中子星的话,那么其将永远无法成为我们所能看到的黄金。

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那么它们又是如何来到地球上的呢?中子星碰撞说认为是由于两个中子星碰撞时,一部分中子星物质被甩出进入到宇宙空间,其中大团的金原子在逃离中子星内部的高温高压环境的过程中,原子中的质子电子中子就脱离了中子简并态,成为正常的原子状态,这些聚合在一起的大团的金原子,就会粘合在一起组成了黄金,所以黄金必须为金原子脱离中子星的束缚后才会形成,有些则是在伽玛射线暴中产生。

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不过黄金也并非只产自于中子星的碰撞,大质量恒星发生超新星爆发形成中子星的时候,其中一部分也会产生黄金这种重元素,但是并非所有的超新星爆发都会产生黄金,因为它需要达到一定条件的高温高压才能聚变成金原子,所以并非所有的黄金都是来自于中子星的碰撞,有一些黄金是来自于超新星爆发的,而且由于超新星爆发的事件要远比中子星碰撞发生的多,所以宇宙中的黄金大部分还是由于超新星爆发形成的,其产出量应该比中子星碰撞多很多。

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漫威英雄中的雷神之锤是由恒星残骸打造的,这样看来,其实你佩戴的金首饰也是由恒星残骸打造的,和雷神之锤同源了。

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在宇宙中漂流的黄金也会落到一些星球上,当然也会和其他物质组成星球,我们的地球形成的时候也是这样,也有一部分黄金元素参与进来,地质学家估计地球上共有48亿吨黄金,但是由于黄金是重金属,相对于其他物质元素比较沉重,所以在地球形成的过程中大都沉积到了地球的地核部位,只有1亿吨分布在地幔和地壳中,这其中地幔又占据了一大部分,地壳中的黄金含量约为1400万吨,但是能开采的就更少了,目前人类已拥有的黄金总量大概在10万吨左右,这几年为史上开采最快的时期,每年在两三千吨左右。

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