黃金來自太空？

“黃金來自太空！這個理論聽上去就像是科學(xué)幻想。然而在地球科學(xué)界，這卻幾乎是公認(rèn)的觀點(diǎn)?！苯?，英國BBC的這則報道立刻引來了世界網(wǎng)民的關(guān)注。“怪不得黃金這么貴”，“那地球上還有什么是外來物種呢？”，“我不信，這肯定是在故意拉高黃金價格”。究竟黃金會不會是“天外來客”呢？

墜入人間的禮物

古代美洲的印第安頭領(lǐng)們特別喜歡在河底或是地下發(fā)現(xiàn)的亮晶晶的黃色金屬，認(rèn)為它可以捕捉太陽神的力量，相信可以獲得神的保護(hù)。而這種漂亮的元素可能真的像印第安人所認(rèn)為的那樣不屬于這個世界。

長期以來，科學(xué)界認(rèn)定地球上許多元素來源于宇宙。比如，構(gòu)成生物體的重要元素碳和氧來源于恒星內(nèi)部，在高壓和高溫中形成，隨后伴隨著超新星爆發(fā)噴散至宇宙空間。金、鉑等重金屬元素也不例外。在過去數(shù)十年里，這一貌似古怪的理論似乎已經(jīng)被大多數(shù)科學(xué)家所接受，他們認(rèn)為唯有如此才能解釋地球上豐富的黃金儲量。地殼中每1000噸物質(zhì)中含有1.3克黃金，但是按照地球形成的標(biāo)準(zhǔn)模式，這個比例依然太高了。因?yàn)樵?5億年前，地球誕生之后，地球表面布滿了火山和熔巖。然后，在幾千萬年的時間里，多數(shù)的鐵元素穿透地幔沉入地核。黃金應(yīng)該與鐵熔合并一起沉沒。

倫敦帝國學(xué)院的地理學(xué)家馬西亞斯·威爾伯德認(rèn)為，如此一來，所有的黃金早應(yīng)該消失。但事實(shí)并非如此。于是科學(xué)家不得不做出合理解釋?！半E石說”成為了目前最流行的理論。

“在地核形成后，大規(guī)模的隕石雨襲擊地球。落到地面上的隕石包含黃金，它們就是地幔和地殼中黃金的來源?！蓖柌抡f。這一理論符合隕石活動的模式，38億年前地球曾經(jīng)遭遇隕石風(fēng)暴，這些隕石來自地球和火星之間的一個小行星帶，今天這一小行星帶依然存在。

中國科學(xué)院國家天文臺研究院王俊杰也同意這一說法，“46億年以來，地球受到小天體的撞擊是非常頻繁的。特別是地球元素應(yīng)該是與外太空不一樣的，但我們研究發(fā)現(xiàn)很多應(yīng)該只存在太空的東西，地球上也有。因此我們的黃金來自太空的可能性是有的。它來到地球的方式就應(yīng)該是小天體撞擊?！?/p>

中子星碰撞的碎片

同樣在今年的早些時候，美國哈佛-史密森天體物理學(xué)中心一個研究團(tuán)隊(duì)借助地面和太空望遠(yuǎn)鏡觀測，認(rèn)定金、鉑等重金屬元素來源于太空。但它們并不是隨著隕石而來，而是中子星碰撞散落在地球的碎片。研究團(tuán)隊(duì)帶頭人埃多·貝格爾表示，人們佩戴金飾其實(shí)是“帶著一小塊宇宙碎片走來走去”。

中子星由末期恒星崩潰、爆炸后形成，在超強(qiáng)引力作用下，原子被擠壓并破碎，從而形成一種密度巨大的星體。在某些特殊情況下，兩顆中子星會結(jié)伴運(yùn)行并且相互靠近，最終發(fā)生碰撞。這一逐漸接近的過程可能耗時10億年。在銀河系，這種碰撞大約10萬年出現(xiàn)一次。但是，宇宙中有數(shù)以十億計(jì)星系，因此，如果用望遠(yuǎn)鏡作全天空掃描，有較大幾率目睹這種大碰撞。

今年6月3日，研究人員借助美國宇航局SWIFT空間望遠(yuǎn)鏡捕捉到兩顆中子星碰撞產(chǎn)生的伽馬射線暴。它來源于距離地球大約39億光年的宇宙空間，僅持續(xù)0.2秒左右。隨后，研究人員利用高能望遠(yuǎn)鏡和位于太空中的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡重新觀察這一區(qū)域，發(fā)現(xiàn)紅外線“余暉”。經(jīng)過分析，他們認(rèn)定這些“余暉”來自于中子星碰撞后產(chǎn)生的大量重金屬元素。

在研究團(tuán)隊(duì)帶頭人貝格爾看來，這一發(fā)現(xiàn)為重金屬元素找到明確歸宿。他解釋，兩顆中子星相撞后，一些富含中子的物質(zhì)噴入宇宙，大量中子依附在原子核上，從而累積出原子量越來越大的原子。貝格爾估計(jì)，6月3日觀測到的碰撞所產(chǎn)生的金原子總量可能相當(dāng)于10倍月球質(zhì)量。如此巨大的“純金球”必然會將各種碰撞的碎片散落在周圍的天體上。

紫金山天文臺研究院吳雪峰十分認(rèn)同這一觀點(diǎn)。據(jù)他介紹，最新的研究結(jié)果表明，宇宙的年齡約為138.2億歲，這比地球的46億歲要大許多。“太陽系在宇宙中的年齡也不大。在太陽系形成之前，它的‘地盤’上就有一些恒星的存在。這些恒星經(jīng)過漫長的時間，在演化末期發(fā)生超新星爆炸，一些恒星死亡了，一些發(fā)生核聚變、核反應(yīng)，在此期間形成各種元素。這些形成的元素合成在一起，形成太陽系，形成元恒星，再演化成新的行星，比如地球、金星、火星……”而地球上的金元素，就是這些恒星不斷碰撞、死亡和形成的過程中，遺留下來的產(chǎn)物。

還停留在假說階段

隕石攜帶黃金到地球的理論最早出現(xiàn)在上世紀(jì)70年代，阿波羅登月計(jì)劃之后。科學(xué)家們研究從月球幔層中采集的巖石樣本，發(fā)現(xiàn)它們的銥和金的含量比從月球表面和地球表面及地幔采集的巖石中同種元素的含量明顯低很多。科學(xué)家于是提出，月球和地球曾經(jīng)受到富含銥元素的外太空隕石襲擊。其中攜帶的貴重金屬遺落在月球表面。但在地球上，由于星球內(nèi)部活動，地表的金屬被攪動，進(jìn)入地幔。

這一理論被稱為“后增薄層假說”，已經(jīng)成為行星科學(xué)的基本理論。盡管相信它的科學(xué)家很多，但它依舊停留在假說的階段。當(dāng)然，它也幫助解釋了其他很多地球構(gòu)造的反常之處?？茖W(xué)家還認(rèn)為，碳、氮、水和氨基酸等構(gòu)成生命的必要元素同樣來自太空隕石。

隨著研究的深入，漸漸出現(xiàn)了不同的聲音?！拔疫^去也對‘后增薄層假設(shè)’深信不疑，但那是因?yàn)樵谌狈ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)的情況下，這似乎是最合理的解釋，但現(xiàn)在，我認(rèn)為這一理論已經(jīng)過時，”佛羅里達(dá)州立大學(xué)的穆尼爾·胡馬云說，“它看似完美，但數(shù)據(jù)上卻有很多斷層。大部分是人們的猜測?！?/p>

胡馬云說，上世紀(jì)70年代月球和地球巖石研究結(jié)果并不精確，和90年代進(jìn)行的更復(fù)雜的跟蹤研究有很多出入。

科學(xué)家還開始在地幔更深處發(fā)現(xiàn)類似黃金的金屬，這完全出乎他們的意料。他們認(rèn)為，地殼中所有或是大部分的黃金從始至終都在地球上。其中大部分和鐵形成合金沉入地核，但是還有相當(dāng)一部分熔化于地表之下700公里深處的巖漿海。再后來，火山活動將黃金帶回地殼。當(dāng)然，這一種解釋黃金豐富性的新理論同樣也僅僅是一種假說。

中科院北京地質(zhì)與地球物理研究所研究員陳衍景告訴記者，他完全不同意黃金來自外太空的說法。“我們認(rèn)為地球上大多數(shù)的黃金應(yīng)該是地球上本來就有的，地球有著產(chǎn)生黃金的能力?！?/p>

中國地質(zhì)研究院地質(zhì)研究所研究員林景星認(rèn)為，黃金全部是由隕石帶來的說法不可靠?！叭绻请E石帶來的，那地球上黃金的布局應(yīng)該沒有任何規(guī)律性可言。但從目前來看，黃金在地球上是普遍存在的。不排除太空會帶來黃金，但它絕不是全部?！?/p>

“你永遠(yuǎn)無法100%地肯定，但目前這一理論的美妙之處在于，重要數(shù)據(jù)都對得上?！薄半E石說”的提出者威爾伯德說。他的同位素測定顯示，約0.5%的地球地幔物質(zhì)來自隕石（即200億億噸）。這一數(shù)字與地理學(xué)家們目前的最佳估計(jì)相符。在威爾伯德看來，這依然是“隕石說”最好的證明。