Белгилүү ааламда эмне үчүн алтын мынчалык көп?

Ааламда, жок дегенде биз жашаган аймакта алтын өтө көп. Балким, бул маселе эмес, анткени биз алтынды абдан баалайбыз. Негизгиси, анын кайдан келгенин эч ким билбейт. Жана бул илимпоздорду кызыктырууда.

Жер пайда болгон учурда эригендиктен, ошол убакта биздин планетадагы дээрлик бардык алтын, балким, планетанын өзөгүнө сүңгүп кеткен. Демек, табылган алтындын басымдуу бөлүгү деп болжолдонууда Жер кыртышы жана мантия Жерге кийинчерээк, болжол менен 4 миллиард жыл мурун, кеч оор бомбалоо учурунда астероиддердин соккуларынан кийин алынып келинген.

Мисалы Түштүк Африкадагы Витватерсранд бассейниндеги алтын кендери, белгилүү болгон эң бай ресурс жерде алтын, атрибут. Бирок, бул сценарий учурда суроо жаратууда. Витватерсрандын алтын камтыган тектери (1) таасирден 700 жана 950 миллион жыл мурун топтолгон Вредефорт метеорити. Кандай болгон күндө дагы, балким, бул дагы бир тышкы таасир болгон. Кабырактардан табылган алтынды ичтен деп ойлосок да, ал дагы бир жерден чыккан болушу керек.

1. Түштүк Африкадагы Витватерсранд ойдуңунун алтындуу тектери.

Анда биздин эмес, биздин алтындын баары кайдан чыккан? Жылдыздар оодарылып кете тургандай күчтүү супернова жарылуулары жөнүндө дагы бир нече теориялар бар. Тилекке каршы, мындай жат көрүнүштөр да маселени түшүндүрбөйт.

бул алхимиктер көп жылдар мурун аракет кылышса да, муну жасоо мүмкүн эмес дегенди билдирет. алуу жалтырак металлжетимиш тогуз протон жана 90 дан 126га чейинки нейтрон бир калыпта атомдук ядрону түзүү үчүн бири-бирине туташуу керек. Бул . Мындай биригүү, аны түшүндүрүү үчүн, же, жок эле дегенде, биздин жакынкы космостук коңшубузда көп кездешпейт. алтындын эбегейсиз байлыгыбиз Жерден жана Жерден табабыз. Жаңы изилдөөлөр көрсөткөндөй, алтындын келип чыгышынын эң кеңири таралган теориялары, б.а. нейтрон жылдыздарынын кагылышуусу (2) да анын мазмуну жөнүндөгү суроого толук жооп бере албайт.

Алтын кара тешикке түшөт

Эми бул белгилүү болду эң оор элементтер жылдыздардагы атомдордун ядролору деп аталган молекулаларды кармаганда пайда болгон нейтрондор. Көпчүлүк эски жылдыздар, анын ичинде табылгандар үчүн карлик галактикалар бул изилдөөдөн, процесс тез жана ошондуктан "r-процесс" деп аталат, мында "r" "тез" дегенди билдирет. Процесс теориялык жактан ишке ашкан эки белгиленген жер бар. Биринчи потенциалдуу фокус бул чоң магниттик талааларды пайда кылган супернова жарылуусу - магниторотациялык супернова. Экинчиси кошулуу же кагылышуу эки нейтрон жылдызы.

Өндүрүш көрүү галактикалардагы оор элементтер Жалпысынан, Калифорния технологиялык институтунун окумуштуулары акыркы жылдары бир нече изилдөө жүргүзүшкөн эң жакын карлик галактикалар от Кек телескобу Мауна Кеа, Гавайи аралында жайгашкан. Алар галактикалардагы эң оор элементтер качан жана кантип пайда болгонун көргүсү келген. Бул изилдөөлөрдүн натыйжалары эргежээл галактикалардагы процесстердин басымдуу булактары салыштырмалуу узак убакыт масштабында пайда болот деген тезиске жаңы далилдерди берет. Бул оор элементтер ааламдын тарыхында кийин жаралган дегенди билдирет. Магниторациялык суперновалар мурунку ааламдын кубулушу катары эсептелгендиктен, оор элементтерди өндүрүүдөгү артта калуу алардын негизги булагы катары нейтрондук жылдыздардын кагылышуусун көрсөтөт.

Оор элементтердин спектроскопиялык белгилери, анын ичинде алтын, 2017-жылдын август айында электромагниттик обсерваториялар тарабынан GW170817 нейтрондук жылдыздардын биригүү окуясында байкалган, бул окуя нейтрон жылдыздарынын биригүүсү катары тастыкталган. Учурдагы астрофизикалык моделдер бир нейтрон жылдызынын биригүү окуясы 3төн 13кө чейинки алтын массасын пайда кылат деп болжолдойт. жер жүзүндөгү бардык алтындан көбүрөөк.

Нейтрон жылдыздарынын кагылышуусу алтынды жаратат, анткени алар протондор менен нейтрондорду атомдук ядролорго бириктирип, андан кийин пайда болгон оор ядролорду космос. Кошумча алтындын керектүү көлөмүн камсыз кыла турган ушул сыяктуу процесстер супернова жарылуулар учурунда болушу мүмкүн. "Бирок мындай аткылоодо алтын өндүрүүгө жетиштүү көлөмдөгү жылдыздар кара тешиктерге айланат", - деди Чиаки Кобаяши (3), Улуу Британиядагы Хертфордшир университетинин астрофизиги жана бул темадагы акыркы изилдөөнүн башкы автору LiveScienceге. Ошентип, кадимки суперновада алтын пайда болсо да, кара тешикке соруп кетет.

3. Хертфордшир университетинин Чиаки Кобаяши

Ошол кызыктай суперновалар жөнүндө эмне айтууга болот? Бул түрү жылдыз жарылуу, деп аталган супернова магниторациялык, өтө сейрек кездешүүчү супернова. өлүп бара жаткан жылдыз ал абдан тез айланат жана аны менен курчалган күчтүү магнит талаасыал жарылганда өзүнөн өзү оодарылып кеткенин. Ал өлгөндө, жылдыз космоско ысык ак реактивдүү заттарды чыгарат. Жылдыздын ичи сыртка бурулгандыктан, анын учагы алтын өзөктөргө толгон. Азыр да алтынды түзгөн жылдыздар сейрек кездешүүчү көрүнүш. Алтынды жаратып, космоско учурган жылдыздар андан да сейрек кездешет.

Бирок, изилдөөчүлөрдүн айтымында, нейтрон жылдыздары менен магниторотациялык суперновалардын кагылышы да биздин планетада алтындын мынчалык молчулугу кайдан келгенин түшүндүрбөйт. "Нейтрон жылдыздарынын биригүүлөрү жетиштүү эмес" дейт ал. Кобаяши. "Тилекке каршы, алтындын бул экинчи потенциалдуу булагы кошулса да, бул эсептөө туура эмес."

Бул канчалык көп экенин так аныктоо кыйын кичинекей нейтрон жылдыздары, байыркы суперновалардын абдан жыш калдыктары бири-бири менен кагылышат. Бирок, бул, балким, абдан таралган эмес. Окумуштуулар муну бир гана жолу байкашкан. Эсептөөлөр көрсөткөндөй, алар табылган алтынды өндүрүү үчүн көп кагылышкан эмес. Бул айымдын корутундусу Кобаяши жана анын кесиптештери, алар 2020-жылдын сентябрь айында The Astrophysical Journal журналында жарыялашты. Бул илимпоздордун мындай биринчи ачылышы эмес, бирок анын командасы рекорддук көлөмдөгү изилдөө маалыматтарын чогулткан.

Кызыктуусу, авторлор майда-чүйдөсүнө чейин түшүндүрүп беришет ааламда табылган жеңил элементтердин саны, мисалы, көмүртек ¹²C, ошондой эле уран сыяктуу алтындан да оор ²³⁸U. Алардын моделдеринде стронций сыяктуу элементтин өлчөмдөрүн нейтрон жылдыздарынын кагылышуусу менен, ал эми европийди магниторотациялык суперновалардын активдүүлүгү менен түшүндүрүүгө болот. Бул илимпоздор мейкиндикте алардын пайда болгон пропорцияларын түшүндүрүүдө кыйынчылыкка дуушар болгон элементтер болгон, бирок алтын, тагыраак айтканда, анын саны дагы эле табышмак бойдон калууда.