科學家“聽”到了財富產生的聲音
2017年,數千名天文學家共同見證了1.3億光年外兩顆中子星劇烈相撞,利用引力波探測裝置捕捉到兩個緻密天體以1/3光速互懟。透過計算,科學家認為這次撞擊事件總共製造了50個地球質量的銀、100個地球質量的金,還有多達500個地球那麼重的鉑!
中子星相撞產生大量貴金屬
宇宙中大多數黃金都是透過中子星對撞被製造出來:當中子星相互旋轉著靠近時,一小部分物質被以驚人的速度拋射到太空。這些物質非常熱並且擁擠,因此當它們向外發射時會互相碰撞並形成巨大的原子核。但是,巨大的原子核並不穩定,它們會在形成的瞬間分解成比較小的原子,比如鉑、金、銀等。
宇宙中有大量黃金,可惜它們距離地球太遠,我們沒有機會去開採回來。好訊息並不是沒有,因為就在我們腳底下、在地球深處就有一座極其巨大的金礦,裡邊的黃金多到你沒法想象。
地球的核心就有大量黃金
地球的中心有近4億億噸黃金地球上的黃金存量一直是個有爭議性的話題,多年來科學界推出許多個版本,其中最新的一篇稱地心深處有38,000,000,000,000,000噸黃金,仔細數一數有多少個零,沒錯,是3.8億億噸黃金!
你一定會說,這又是哪個瘋子打著科學的旗號信口開河!我們地球的表面積是510萬億平方米,黃金的密度是19.3噸/米³,如果把地心的黃金全部挖出來,可以在整個地球表面打造一層近4米厚的金殼,金子就不值錢了。
黃金完全開採平鋪地面厚可達4米
怎麼知道地心有多少黃金?沒有人能看見地心到底有些什麼,科學家也是透過儀器裝置才能間接瞭解地球核心的情況。他們先在地球表面引爆炸藥,然後再透過分佈在全球各地的地震探測器來接收爆炸產生的震動波。
當地震波穿過地球內部到達另一側時,它的波形和速度會發生一些變化,這個變化與地球內部的結構密切相關,科學家們透過對地震波加以分析,就能計算出地球內部到底有些什麼、尺寸有多大、以及它們可能是由哪些物質構成。你沒猜錯,這就像是醫生給病人做B超,科學家透過製造地震來給地球“做B超”。
透過不同位置發射和接收地震波來分析地球
透過對地震波的分析,我們已經知道了地球有兩層核心,其中固體內地核的直徑達2442公里,核心總質量超過190萬億億噸,它主要以鐵和鎳構成,還摻雜有少量貴金屬,其中就包含鉑、銀和金。
在地球的核心裡有多少黃金呢?科學家們要從隕石來尋找答案。地球誕生於太陽系的星雲,在地球形成的同時,星雲裡還形成了其它許多小一些的行星,有些小行星在碰撞中被摧毀,只留下鐵質核心和碎片在太空中游蕩。由於形成的區域和原理相近,這些碎片的成分與地核應該接近。
一顆只剩下鐵核的小行星想象圖
直到今天,地球還會經常遭到這些小碎片的襲擊,其中就有一些行星核心的殘片,由於它們是鐵質的,所以通常被稱為“隕鐵”。隕鐵中最主要的成分是鐵和鎳,當然還有極少比例的親鐵金屬,包括金。
隕鐵剖開後的情況
美國地質勘探局的科學家收集了許多鐵隕石(地質學家稱之為菱鐵礦)進行成分分析,發現其中多多少少都有黃金,平均含金量約為百萬分之二。
USGS對菱鐵礦含金量的分析報告
如果地球核心的化學成分與隕鐵接近,那麼190萬億億噸的地核中就應該含有不少於3.8億億噸的黃金。
黃金是如何沉入地心的?這要從地球的誕生說起。大約45億年前,地球與太陽系幾乎同時形成,太陽星雲中的塵埃顆粒在萬有引力作用下相互碰撞、聚集形成更大的顆粒,再一點點聚成直徑幾百公里的星子,星子不斷吸引周圍的塵埃漸漸變大,成為直徑達數千公里的岩石行星。
太陽系行星形成
地球在形成的最初是一個比較均勻的岩石團,但在幾億年的時間裡它變得越來越熱。岩石以極快的速度碰撞會產生熱量;地球內部強大的壓力使岩石間相互擠壓摩擦也會產生熱量;更重要的是在這些岩石中含有大量放射性物質如鉀-40、鈾-238、鈾-235和釷-232等,這些元素在衰變中產生大量能量。漸漸地,地球變成了一顆炙熱的熔融狀態的星球。
地球內部發熱成為熔融星球
隨著地球的熔融,岩石中的鐵、鎳等重元素開始向地心下沉,聚整合一顆炙熱的大鐵核,這個鐵核的外層是5000℃的鐵水,而鐵水下方由於壓力極大,金屬無法變成液體,所以地球的核心心是溫度更高的實心大鐵球。
地球中心是炙熱的鐵球
地球的內地核中不只有鐵,我們知道元素週期表中有許多比鐵更重的金屬,在鐵下沉的過程中,這些元素也會隨之下沉。科學家將釕、銠、鈀、錸、鋨、銥、鉑和金稱為親鐵元素,它們很容易與鐵形成牢固的金屬鍵並溶解在鐵水中,另一些元素如鈷、鎳、鎢和銀也能與鐵混在一起。
在地球早期演化歷史中,鐵的下沉被稱作“鐵災難”,其實稱它為“貴金屬災難”似乎更貼切。因為地表不缺鐵,但絕大多數金、鉑等貴金屬跟著鐵一起沉入地心深處,使我們在地球表面很難找到它們,而這些親鐵元素的最大特點就是“不親氧”,不易被氧化,因此有很高的價值。
熔融的鐵帶著貴金屬一起沉入地核
白菜價是不可能的古人常用“難比登天”來形容一件事的困難程度,與登天相比,入地更是不容易做到的事。儘管我們已經知道地核的深處有取之不盡的黃金,甚至還有更多稀有且昂貴的金屬,但僅隔著幾千公里我們卻無法得到它。這是為什麼呢?
1970年,前蘇聯在科拉半島開始實施一項地球鑽探計劃,他們要打一個直徑23釐米、深達15000米的洞,取出地下岩石看看裡邊到底有什麼。然而這個“科拉深孔”在幹了19年之後在12262米處戛然而止,因為資金和技術不足以支撐科學家們繼續向下掘進。
科學家透過波分析地球內部
“科拉深孔”的記錄一直保留至今,沒有國家能夠打破。然而12262米的深度還不到地殼厚度的三分之一,地殼下方是厚達3000公里的地幔,這裡的溫度高達3000℃,到目前為止沒有任何一根鑽頭能承受如此高的溫度和壓力,更別說穿過5000℃的鐵水和330萬個大氣壓抵達5100公里深的內地核了。
黃金,眾之所欲也
即便地核全是黃金,地球上每個人都能分到一座金山,在可預知的時間裡我們也不可能將它們取出來,只能是做做夢,望金興嘆而已。萬一未來人類真有能力開採地核,也將耗費極其高昂的成本,黃金永遠不會是白菜價。
#科學燃計劃# #中國黃金保管5年 到期拿不回金條?#