Por que hai tanto ouro no universo coñecido?

Hai demasiado ouro no universo, ou polo menos na zona onde vivimos. Quizais isto non sexa un problema, porque valoramos moito o ouro. O caso é que ninguén sabe de onde veu. E isto intriga aos científicos.

Porque a terra estaba fundida no momento en que se formou, case todo o ouro do noso planeta daquela probablemente mergullo no núcleo do planeta. Polo tanto, suponse que a maior parte do ouro atopado en codia terrestre e o manto foi levado á Terra máis tarde polos impactos de asteroides durante o Bombardeo Pesado Tardío, hai uns 4 millóns de anos.

Un exemplo depósitos de ouro na conca de Witwatersrand en Sudáfrica, o recurso máis rico coñecido ouro na terra, atributo. Non obstante, este escenario está a ser cuestionado actualmente. Rochas auríferas do Witwatersrand (1) apiláronse entre 700 e 950 millóns de anos antes do impacto o meteorito de Vredefort. En calquera caso, probablemente foi outra influencia externa. Aínda que supoñamos que o ouro que atopamos nas cunchas procede de dentro, tamén debeu vir de algún lugar dentro.

1. Rochas auríferas da conca de Witwatersrand en Sudáfrica.

Entón, de onde saíu orixinalmente todo o noso ouro e non o noso? Existen outras teorías sobre as explosións de supernovas tan poderosas que as estrelas caen. Desafortunadamente, mesmo fenómenos tan estraños non explican o problema.

o que significa que é imposible de facer, aínda que os alquimistas intentárono hai moitos anos. Obter metal brillantesetenta e nove protóns e de 90 a 126 neutróns deben estar unidos para formar un núcleo atómico uniforme. É . Tal fusión non ocorre con suficiente frecuencia, ou polo menos non na nosa veciñanza cósmica inmediata, para explicala. xigantesca riqueza de ouroque atopamos na Terra e na. Novas investigacións demostraron que as teorías máis comúns sobre a orixe do ouro, é dicir. as colisións de estrelas de neutróns (2) tampouco proporcionan unha resposta exhaustiva á cuestión do seu contido.

O ouro caerá no burato negro

Agora sábese que os elementos máis pesados fórmase cando os núcleos dos átomos das estrelas capturan moléculas chamadas neutróns. Para a maioría das estrelas antigas, incluídas as que se atopan en galaxias ananas a partir deste estudo, o proceso é rápido e, polo tanto, chámase "proceso-r", onde "r" significa "rápido". Hai dous lugares designados onde o proceso ten lugar teoricamente. O primeiro foco potencial é unha explosión de supernova que crea grandes campos magnéticos: unha supernova magnetorotacional. O segundo é unirse ou chocar dúas estrelas de neutróns.

Ver produción elementos pesados ​​nas galaxias En xeral, os científicos do Instituto Tecnolóxico de California nos últimos anos estudaron varios galaxias ananas máis próximas de Telescopio Keka situado en Mauna Kea, Hawaii. Querían ver cando e como se formaban os elementos máis pesados ​​das galaxias. Os resultados destes estudos proporcionan novas probas para a tese de que as fontes dominantes de procesos nas galaxias ananas xorden a escalas de tempo relativamente longas. Isto significa que os elementos pesados ​​foron creados máis tarde na historia do universo. Dado que se considera que as supernovas magnetorotacionais son un fenómeno do universo anterior, o atraso na produción de elementos pesados ​​apunta ás colisións de estrelas de neutróns como a súa principal fonte.

Signos espectroscópicos de elementos pesados, incluído ouro, foron observados en agosto de 2017 por observatorios electromagnéticos no evento de fusión de estrelas de neutróns GW170817 despois de que o evento fose confirmado como unha fusión de estrelas de neutróns. Os modelos astrofísicos actuais suxiren que un único evento de fusión de estrelas de neutróns xera entre 3 e 13 masas de ouro. máis que todo o ouro da terra.

As colisións das estrelas de neutróns crean ouro, porque combinan protóns e neutróns en núcleos atómicos, e despois expulsan os núcleos pesados ​​resultantes espazo. Procesos similares, que ademais proporcionarían a cantidade necesaria de ouro, poderían ocorrer durante as explosións de supernovas. "Pero as estrelas o suficientemente masivas como para producir ouro nunha erupción así convértense en buracos negros", dixo a LiveScience Chiaki Kobayashi (3), astrofísico da Universidade de Hertfordshire no Reino Unido e autor principal do último estudo sobre o tema. Así, nunha supernova común, o ouro, aínda que se forma, é aspirado ao buraco negro.

3. Chiaki Kobayashi da Universidade de Hertfordshire

E esas estrañas supernovas? Este tipo de explosión estrela, a chamada supernova magnetorotacional, unha supernova moi rara. estrela moribunda xira tan rápido nel e está rodeado por el campo magnético forteque se envorcou por si só cando estoupou. Cando morre, a estrela libera chorros de materia branca quente ao espazo. Como a estrela está do revés, os seus chorros están cheos de núcleos de ouro. Aínda agora, as estrelas que compoñen o ouro son un fenómeno raro. Aínda máis raras son as estrelas que crean ouro e o lanzan ao espazo.

Non obstante, segundo os investigadores, nin sequera a colisión de estrelas de neutróns e supernovas magnetorotacionais non explica de onde veu tanta abundancia de ouro no noso planeta. "As fusións de estrelas de neutróns non son suficientes", di. Kobayashi. "E, por desgraza, mesmo coa adición desta segunda fonte potencial de ouro, este cálculo é incorrecto".

É difícil determinar exactamente con que frecuencia pequenas estrelas de neutróns, que son restos moi densos de antigas supernovas, chocan entre si. Pero isto probablemente non é moi común. Os científicos observaron isto só unha vez. As estimacións mostran que non chocan a miúdo para producir o ouro atopado. Estas son as conclusións da señora Kobayashi e os seus colegas, que publicaron en setembro de 2020 en The Astrophysical Journal. Estes non son os primeiros descubrimentos deste tipo dos científicos, pero o seu equipo recompila unha cantidade récord de datos de investigación.

Curiosamente, os autores explican con certo detalle a cantidade de elementos máis lixeiros que se atopan no universo, como o carbono ¹²C, e tamén máis pesado que o ouro, como o uranio ²³⁸U. Nos seus modelos, as cantidades dun elemento como o estroncio poden explicarse pola colisión de estrelas de neutróns e o europio pola actividade das supernovas magnetorotacionais. Estes eran os elementos cos que os científicos adoitaban ter dificultades para explicar as proporcións da súa aparición no espazo, pero o ouro, ou mellor dito, a súa cantidade, segue sendo un misterio.