Der Ursprung von Gold: Vom Schmuck zur Elemententstehung

Gold als Schmuck ist vertraut, seine Entstehung weniger. Dieser Frage zu folgen führt von der Chemie zu Ereignissen außerhalb der Erde.

Alte Alchemisten träumten davon, Stein in Gold zu verwandeln, aber sie waren zum Scheitern verurteilt. Weil sie eine brutale physikalische Tatsache nicht kannten: Keine chemische Reaktion auf der Erde kann Gold erzeugen.

Selbst die massive Sonne über unseren Köpfen kann das nicht.

Die Sonne ist ein riesiger Kernfusionsreaktor. Jeden Tag presst sie Wasserstoff zu Helium zusammen und setzt dabei Licht und Wärme frei. Aber die Sonne ist zu „kalt“. Ihre Kerntemperatur kann nur leichte Elemente wie Kohlenstoff und Sauerstoff erzeugen. Um schwere Goldatome (Ordnungszahl 79) zu erzeugen, reicht die Sonne bei weitem nicht aus.

Nach den Gesetzen des Universums kann nur der Tod etwas Größeres schaffen.

Massereiche Sterne, dutzende Male größer als die Sonne, besitzen größere Kraft. Wie verrückte Handwerker verschmelzen sie Elemente Schicht für Schicht und werden immer schwerer: Wasserstoff ➔ Helium ➔ Kohlenstoff ➔ Neon ➔ Sauerstoff ➔ Silizium...

Bis sie eines Tages Eisen (Fe) erzeugen.

Eisen ist der Fluch des Sterns. Es ist das stabilste Element im Universum. Die Fusion von Eisen erzeugt keine Energie mehr; stattdessen verbraucht sie Energie. Wenn sich das Herz eines Sterns mit Eisen füllt, erlischt das Feuer der Kernfusion augenblicklich. Der Stern „stirbt“.

Er kollabiert unter der Schwerkraft, doch selbst in seiner finalen Supernova-Explosion kämpft er darum, signifikante Mengen an Gold zu produzieren.

Also, woher kommt das Gold? Die Antwort liegt zwischen zwei toten Sternen.

Wenn zwei massive Sterne sterben, können sie zu Neutronensternen werden. Diese Sterne sind erschreckend dicht; ein Stück von der Größe eines Zuckerwürfels würde 1 Milliarde Tonnen wiegen.

Wenn sich diese zwei einsamen toten Sterne unter dem Einfluss der Schwerkraft treffen, beginnen sie einen tödlichen Walzer. Sie drehen sich, kommen näher, immer schneller, bis sie schließlich – kollidieren.

Dies ist eine Kollision auf kosmischer Ebene, bekannt als „Kilonova“.

In diesem Augenblick lösen extreme Temperaturen und Neutronenfluss den „r-Prozess“ (schneller Neutroneneinfangprozess) aus. Eisenatome werden gewaltsam mit Neutronen vollgestopft und werden augenblicklich „fett“, um zu Schwermetallen wie Gold und Platin zu werden.

Dies ist keine Katastrophe, sondern eine großartige Aussaat. Diese Explosion streut Hunderte von Erdmassen an Gold in den tiefen Weltraum.

Eine mögliche Entstehung von Gold erklärt nicht den genauen Weg eines Rings. Trenne astronomischen Prozess und Geschichte einer bestimmten Probe.