알려진 우주에는 왜 그렇게 많은 금이 있습니까?

우주에는, 적어도 우리가 사는 지역에는 금이 너무 많습니다. 아마도 이것은 문제가 되지 않을 것입니다. 왜냐하면 우리는 금을 매우 소중하게 여기기 때문입니다. 문제는 그것이 어디에서 왔는지 아무도 모른다는 것입니다. 그리고 이것은 과학자들의 흥미를 끌었습니다.

지구가 형성될 때 녹았기 때문에 그 당시 우리 행성의 거의 모든 금은 아마도 행성의 핵심으로 떨어졌을 것입니다.. 따라서 대부분의 금이 발견된 것으로 추정된다. 지각 그리고 맨틀은 약 4억년 전 후기 중 폭격(Late Heavy Bombardment) 동안 소행성 충돌에 의해 나중에 지구로 옮겨졌습니다.

예를 들어 남아프리카 Witwatersrand 분지의 금 매장지, 알려진 가장 풍부한 자원 지구상의 금, 기인하다. 그러나이 시나리오는 현재 의문의 여지가 있습니다. Witwatersrand의 금을 품은 암석 (1) 충돌이 일어나기 700억년에서 950억 XNUMX천만년 사이에 쌓였다. Vredefort 운석. 어쨌든 그것은 아마도 또 다른 외부 영향이었을 것입니다. 우리가 조개 껍질에서 찾은 금이 내부에서 온다고 가정하더라도 그것은 또한 내부 어딘가에서 왔음에 틀림 없습니다.

1. 남아프리카 Witwatersrand 분지의 금 함유 암석.

그렇다면 우리의 금이 아닌 모든 금은 원래 어디에서 왔습니까? 별이 넘어질 정도로 강력한 초신성 폭발에 대한 몇 가지 다른 이론이 있습니다. 불행하게도 이러한 이상한 현상조차도 문제를 설명하지 못합니다.

그것은 연금술사들이 수년 전에 시도했지만 불가능하다는 것을 의미합니다. 얻다 빛나는 금속균일한 원자핵을 형성하려면 90개의 양성자와 126~XNUMX개의 중성자가 함께 결합되어야 합니다. 이것 . 그러한 합병은 그것을 설명할 수 있을 만큼 충분히 자주 일어나지 않거나 적어도 우리의 가까운 우주적 이웃에서는 일어나지 않습니다. 엄청난 양의 금지구와 지구에서 찾을 수 있습니다. 새로운 연구에 따르면 금의 기원에 대한 가장 일반적인 이론, 즉 중성자 별의 충돌 (2)도 그 내용에 대한 질문에 대한 철저한 답을 제공하지 않습니다.

금은 블랙홀로 떨어질 것이다

이제는 가장 무거운 요소 별의 원자핵이 중성자. 에서 발견되는 것을 포함하여 대부분의 오래된 별의 경우 왜소은하 이 연구에서 프로세스가 빠르므로 "r-프로세스"라고 합니다. 여기서 "r"은 "빠름"을 나타냅니다. 프로세스가 이론적으로 수행되는 두 개의 지정된 장소가 있습니다. 첫 번째 잠재적 초점은 자기 회전 초신성인 큰 자기장을 생성하는 초신성 폭발입니다. 두 번째는 결합 또는 충돌입니다. 두 개의 중성자 별.

생산 보기 은하계의 무거운 원소 일반적으로 캘리포니아 공과대학(California Institute of Technology)의 과학자들은 최근 몇 년 동안 가장 가까운 왜소은하 부터 켁 망원경 하와이 마우나케아에 위치한 그들은 은하에서 가장 무거운 원소가 언제 어떻게 형성되는지 알고 싶어했습니다. 이러한 연구의 결과는 왜소은하에서 지배적인 과정의 근원이 상대적으로 긴 시간 규모에서 발생한다는 논문에 대한 새로운 증거를 제공합니다. 이것은 무거운 원소들이 우주의 역사에서 나중에 만들어졌다는 것을 의미합니다. 자기 회전 초신성은 초기 우주의 현상으로 간주되기 때문에 무거운 원소 생성의 지연은 중성자 별 충돌을 주요 원인으로 지적합니다.

무거운 원소의 분광 징후금을 포함한 은 2017년 170817월 중성자별 합병 사건 GW3에서 중성자별 합병으로 확인된 후 전자기 관측소에서 관측되었습니다. 현재의 천체 물리학적 모델은 하나의 중성자별 합병 사건이 13~XNUMX개의 금 질량을 생성한다고 제안합니다. 땅의 모든 금보다 더.

중성자 별 충돌로 금 생성, 그들은 양성자와 중성자를 원자핵으로 결합한 다음 생성된 무거운 핵을 방출하기 때문입니다. 우주. 추가로 필요한 양의 금을 제공하는 유사한 과정이 초신성 폭발 중에 발생할 수 있습니다. "그러나 그러한 분출에서 금을 생산할 수 있을 만큼 거대한 별은 블랙홀로 변합니다. 따라서 정상적인 초신성에서는 금이 형성되더라도 블랙홀로 빨려 들어갑니다.

3. 하트퍼드셔 대학의 고바야시 치아키

그 이상한 초신성은 어떻습니까? 이러한 유형의 별 폭발, 소위 초신성 자기 회전, 매우 드문 초신성. 죽어가는 별 그는 그 안에서 너무 빨리 회전하고 그것에 둘러싸여 있습니다. 강한 자기장폭발할 때 스스로 굴러떨어졌다는 것입니다. 죽을 때 별은 뜨거운 흰색 물질 제트를 우주로 방출합니다. 별이 뒤집혀 있기 때문에 별의 제트는 황금 코어로 가득 차 있습니다. 지금도 금을 이루는 별은 드문 현상이다. 금을 만들어 우주로 발사하는 별은 더 드뭅니다.

그러나 연구원들에 따르면 중성자 별과 자기 회전 초신성의 충돌조차도 우리 행성의 풍부한 금이 어디에서 왔는지 설명하지 못합니다. "중성자 별 합병으로는 충분하지 않습니다."라고 그는 말합니다. 고바야시. "불행하게도 이 두 번째 잠재적인 금 공급원을 추가하더라도 이 계산은 잘못되었습니다."

얼마나 자주하는지 정확히 판단하기 어렵습니다. 작은 중성자 별, 고대 초신성의 매우 밀도가 높은 잔해가 서로 충돌합니다. 그러나 이것은 아마도 흔하지 않을 것입니다. 과학자들은 이것을 한 번만 관찰했습니다. 추정에 따르면 발견된 금을 생산할 만큼 충분히 자주 충돌하지 않는 것으로 나타났습니다. 이것은 숙녀의 결론입니다. 고바야시 그리고 그의 동료들은 2020년 XNUMX월 The Astrophysical Journal에 발표했습니다. 이것은 과학자들에 의한 최초의 발견은 아니지만 그의 팀은 기록적인 양의 연구 데이터를 수집했습니다.

흥미롭게도 저자는 좀 더 자세히 설명합니다. 우주에서 발견되는 더 가벼운 원소의 양, 탄소와 같은 ¹²C, 또한 우라늄과 같이 금보다 무겁습니다. ²³⁸U. 그들의 모델에서 스트론튬과 같은 원소의 양은 중성자별의 충돌로, 유로퓸은 자기 회전 초신성의 활동으로 설명할 수 있습니다. 이것들은 과학자들이 우주에서 발생하는 비율을 설명하는 데 어려움을 겪곤 했던 요소들이지만, 금 또는 그 양은 여전히 ​​미스터리입니다.