科学家“听”到了财富产生的声音
年,数千名天文学家共同见证了1.3亿光年外两颗中子星剧烈相撞,利用引力波探测设备捕捉到两个致密天体以1/3光速互怼。通过计算,科学家认为这次撞击事件总共制造了50个地球质量的银、个地球质量的金,还有多达个地球那么重的铂!
中子星相撞产生大量贵金属宇宙中大多数黄金都是通过中子星对撞被制造出来:当中子星相互旋转着靠近时,一小部分物质被以惊人的速度抛射到太空。这些物质非常热并且拥挤,因此当它们向外发射时会互相碰撞并形成巨大的原子核。但是,巨大的原子核并不稳定,它们会在形成的瞬间分解成比较小的原子,比如铂、金、银等。
宇宙中有大量黄金,可惜它们距离地球太远,我们没有机会去开采回来。好消息并不是没有,因为就在我们脚底下、在地球深处就有一座极其巨大的金矿,里边的黄金多到你没法想象。
地球的内核就有大量黄金地球的中心有近4亿亿吨黄金
地球上的黄金存量一直是个有争议性的话题,多年来科学界推出许多个版本,其中最新的一篇称地心深处有吨黄金,仔细数一数有多少个零,没错,是0.38亿亿吨黄金!
你一定会说,这又是哪个疯子打着科学的旗号信口开河!我们地球的表面积是万亿平方米,黄金的密度是19.3吨/米,如果把地心的黄金全部挖出来,可以在整个地球表面打造一层近0.4米厚的金壳,金子就不值钱了。
打造一层近4米厚的金壳怎么知道地心有多少黄金?
没有人能看见地心到底有些什么,科学家也是通过仪器设备才能间接了解地球核心的情况。他们先在地球表面引爆炸药,然后再通过分布在全球各地的地震探测器来接收爆炸产生的震动波。
当地震波穿过地球内部到达另一侧时,它的波形和速度会发生一些变化,这个变化与地球内部的结构密切相关,科学家们通过对地震波加以分析,就能计算出地球内部到底有些什么、尺寸有多大、以及它们可能是由哪些物质构成。你没猜错,这就像是医生给病人做B超,科学家通过制造地震来给地球“做B超”。
通过不同位置发射和接收地震波来分析地通过对地震波的分析,我们已经知道了地球有两层内核,其中固体内地核的直径达公里,核心总质量超过19万亿亿吨,它主要以铁和镍构成,还掺杂有少量贵金属,其中就包含铂、银和金。
在地球的内核里有多少黄金呢?科学家们要从陨石来寻找答案。地球诞生于太阳系的星云,在地球形成的同时,星云里还形成了其它许多小一些的行星,有些小行星在碰撞中被摧毁,只留下铁质内核和碎片在太空中游荡。由于形成的区域和原理相近,这些碎片的成分与地核应该接近。
一颗只剩下铁核的小行星想象图直到今天,地球还会经常遭到这些小碎片的袭击,其中就有一些行星内核的残片,由于它们是铁质的,所以通常被称为“陨铁”。陨铁中最主要的成分是铁和镍,当然还有极少比例的亲铁金属,包括金。
陨铁剖开后的情况美国地质勘探局的科学家收集了许多铁陨石(地质学家称之为菱铁矿)进行成分分析,发现其中多多少少都有黄金,平均含金量约为百万分之二。
USGS对菱铁矿含金量的分析报告如果地球核心的化学成分与陨铁接近,那么19万亿亿吨的地核中就应该含有不少于0.38亿亿吨的黄金。
黄金是如何沉入地心的?
这要从地球的诞生说起。大约45亿年前,地球与太阳系几乎同时形成,太阳星云中的尘埃颗粒在万有引力作用下相互碰撞、聚集形成更大的颗粒,再一点点聚成直径几百公里的星子,星子不断吸引周围的尘埃渐渐变大,成为直径达数千公里的岩石行星。
太阳系行星形成地球在形成的最初是一个比较均匀的岩石团,但在几亿年的时间里它变得越来越热。岩石以极快的速度碰撞会产生热量;地球内部强大的压力使岩石间相互挤压摩擦也会产生热量;更重要的是在这些岩石中含有大量放射性物质如钾-40、铀-、铀-和钍-等,这些元素在衰变中产生大量能量。渐渐地,地球变成了一颗炙热的熔融状态的星球。
地球内部发热成为熔融星球随着地球的熔融,岩石中的铁、镍等重元素开始向地心下沉,聚集成一颗炙热的大铁核,这个铁核的外层是0℃的铁水,而铁水下方由于压力极大,金属无法变成液体,所以地球的内核心是温度更高的实心大铁球。
地球中心是炙热的铁球地球的内地核中不只有铁,我们知道元素周期表中有许多比铁更重的金属,在铁下沉的过程中,这些元素也会随之下沉。科学家将钌、铑、钯、铼、锇、铱、铂和金称为亲铁元素,它们很容易与铁形成牢固的金属键并溶解在铁水中,另一些元素如钴、镍、钨和银也能与铁混在一起。
在地球早期演化历史中,铁的下沉被称作“铁灾难”,其实称它为“贵金属灾难”似乎更贴切。因为地表不缺铁,但绝大多数金、铂等贵金属跟着铁一起沉入地心深处,使我们在地球表面很难找到它们,而这些亲铁元素的最大特点就是“不亲氧”,不易被氧化,因此有很高的价值。
熔融的铁带着贵金属一起沉入地核白菜价是不可能的
古人常用“难比登天”来形容一件事的困难程度,与登天相比,入地更是不容易做到的事。尽管我们已经知道地核的深处有取之不尽的黄金,甚至还有更多稀有且昂贵的金属,但仅隔着几千公里我们却无法得到它。这是为什么呢?
年,前苏联在科拉半岛开始实施一项地球钻探计划,他们要打一个直径23厘米、深达10米的洞,取出地下岩石看看里边到底有什么。然而这个“科拉深孔”在干了19年之后在米处戛然而止,因为资金和技术不足以支撑科学家们继续向下掘进。
科学家通过波分析地球内部“科拉深孔”的记录一直保留至今,没有国家能够打破。然而米的深度还不到地壳厚度的三分之一,地壳下方是厚达公里的地幔,这里的温度高达℃,到目前为止没有任何一根钻头能承受如此高的温度和压力,更别说穿过0℃的铁水和万个大气压抵达5公里深的内地核了。
黄金,众之所欲也即便地核全是黄金,地球上每个人都能分到一座金山,在可预知的时间里我们也不可能将它们取出来,只能是做做梦,望金兴叹而已。万一未来人类真有能力开采地核,也将耗费极其高昂的成本,黄金永远不会是白菜价。