سالهاست که دانشمندان داستان های شکل گیری عناصر سنگین در کیهان را بررسی می کنند. اینکه این عناصر چه زمان و چگونه شکل گرفتند، پرسش های است که علم به آنها پاسخ می دهد. از انگشتر طلا در دست تان تا فلزات مختلف در اطراف شما، همه داستان خاص خود را دارند. هر کدام باید یک نقطهء آغاز داشته باشند، اما این نقطه آغاز چه زمان بود؟
اکثر شما با شنیدن منشاء طلا، به زیرزمینی ها یا معادن فکر می کنید که از آن استخراج شده است. اما دراصل منشاء واقعی طلا خارج از این سیاره می باشد و میلیارد ها سال قبل از وجود سیارهء ما این فلز گرانبها وجود داشت.
اولا باید در نظر داشته باشید که راز و رمز این تشکیل شدن ها منشا در کیهان دارند. یعنی شما منشاء اینها را باید در جایی خارج از زمین جستجو کنید، جایی در اعماق فضا.
پس داستان از ستاره ها شروع می شود، طوریکه بیشتر اینها در داخل ستاره ها شکل می گیرند. اما وقتی صحبت از آهن، طلا، و عناصر مانند پلاتین، زنون، و رادون می شود، دانش ما کافی نیست و باید دقیق تر جستجو کنیم.
ایدهء اصلی در این مورد یک رویداد کیهانی بوده که همان برخورد بین دو ستارهء نیوترونی است. این فقط یک نظریه بود اما چند سال قبل زمانی که دانشمندان امواج گرانشی را از چنین برخورد ها شناسایی کردند در همان زمان نور متغییر را دیدند. این نور نشانه های کیمیاوی از وجود عناصر سنگین بود و این اولین گام برای تایید این نظریه شد.
در موارد بسیار نادر، وقتی دو ستارهء نیوترونی با هم برخورد می کنند، پروتون ها و الکترون ها به هم برخورد کرده و فشار و دما بالا می روند. در این زمان مقدارِ بسیار زیادی نیوترون به فضا پرتاب می شود، یعنی چیزی در حدود یک گرام نیوترون در هر سانتی متر مکعب.
در نتیجه، فرآیند جذب نیوترون سریع آغاز می شود که به آن «فرآیند R» نیز می گویند. آهن نتیجهء اولیهء این فرآیند است. در جریان این فرآیند، هستهء جدید، نیوترون های بیشتری را در عرض چند میلی ثانیه جذب می کند. هستهء جدید به علت نیوترون های بیشتر ناپایدار است. در نتیجه برخی از نیوترون ها به پروتون تبدیل می شوند. این فرآیند بسیار سریع و پیچیده بوده و در اخیر، تکهء طلا شکل میگیرد.
اما اینکه طلا چگونه به زمین رسیده است، نظریات امروزی بیان می کنند که طلا احتمالا حدود ۲۰۰ میلیون سال قبل توسط شهاب سنگ ها و آتشفشان های خود سیاره به عمق زمین رسیده است. در واقع با برخورد این شهاب سنگ های مملو از طلا این عناصر به سطح زمین حرکت کرده و با تغییرات پوسته زمین به درون آن فرو رفته اند. نمونه های از این فرآیند را می توانیم در سنگ های گرانیت متوجه شویم که گاهی اوقات طلا در رگه های آن وجود می داشته باشد.
منابع:
https://blogs.scientificamerican.com/observations/where-some-of-earths-gold-came-from/
https://www.space.com/22180-neutron-stars.html
https://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110907132044.htm
