太陽(yáng)系中的黃金是從哪里來(lái)的？在太陽(yáng)系中，哪里的黃金最多？

隨著時(shí)間的推移，宇宙中的物質(zhì)開(kāi)始在引力作用下逐漸聚集。在足夠密集的區(qū)域，這些物質(zhì)開(kāi)始形成巨大的天體。當(dāng)這些天體質(zhì)量增大到一定程度時(shí)，它們的核心會(huì)因?yàn)樽陨淼囊毫Χs，產(chǎn)生高溫高壓的核聚變反應(yīng)，并釋放出大量能量。這樣，恒星就形成了。核聚變反應(yīng)是指較輕的原子核聚合成較重的原子核的過(guò)程。比如氫原子核聚變成氦原子核，氦原子核聚變成碳原子核。只有在質(zhì)量非常大的恒星中，才能夠具備足夠高的溫度和壓力來(lái)引發(fā)更重元素的核聚變，產(chǎn)生氧、氖、鎂、硅等元素。然而，當(dāng)核聚變進(jìn)行到鐵時(shí)，就無(wú)法繼續(xù)下去了。這是因?yàn)殍F的核聚變不會(huì)釋放能量，反而會(huì)吸收能量。所以當(dāng)恒星內(nèi)部的核聚變進(jìn)行到鐵時(shí)，內(nèi)部就會(huì)失去支撐自身重力的能量，于是恒星就會(huì)迅速坍塌。

與此同時(shí)，恒星內(nèi)部的電子會(huì)被巨大的壓力壓入原子核，并與其中的質(zhì)子結(jié)合成中子。這些中子非常緊密地排列在一起，形成了一個(gè)以“中子簡(jiǎn)并壓力”支撐的致密核心。當(dāng)恒星外層的物質(zhì)以極高的速度沖擊這個(gè)致密核心時(shí)，就會(huì)發(fā)生劇烈的爆炸，也被稱為超新星爆發(fā)。顯然，黃金是比鐵更重的元素，所以黃金并不是恒星核聚變產(chǎn)生的。實(shí)際上，宇宙中的黃金來(lái)自另一種核反應(yīng)，即“中子俘獲”。中子俘獲是指較輕的原子核與中子碰撞并形成較重的原子核的反應(yīng)。中子俘獲后，原子核通常會(huì)變得不穩(wěn)定。在這種情況下，它們會(huì)發(fā)生β衰變，即原子核內(nèi)的中子衰變成質(zhì)子，原子序數(shù)增加。例如，如果一個(gè)鐵-56原子核俘獲了一個(gè)中子，它就變成了鐵-57。當(dāng)其中的一個(gè)中子發(fā)生β衰變后，原子序數(shù)就會(huì)增加1，變成鈷-57。對(duì)于較輕的原子核來(lái)說(shuō)，想要通過(guò)中子俘獲形成像黃金這樣重的元素，就必須在極短的時(shí)間內(nèi)俘獲大量的中子，并發(fā)生“快中子俘獲”。據(jù)我們所知，只有兩種情況在宇宙中能夠提供這樣的環(huán)境，一種是超新星爆發(fā)，另一種是中子星碰撞。

中子星是由大質(zhì)量恒星在經(jīng)歷超新星爆發(fā)后留下的致密核心。當(dāng)兩顆中子星碰撞時(shí)，同樣會(huì)發(fā)生巨大的爆炸，大量中子會(huì)被拋出。失去重力束縛的一部分中子很快會(huì)衰變成質(zhì)子、電子和中微子，并形成一些較輕的元素。然后，“快中子俘獲”反應(yīng)發(fā)生，形成大量重元素，包括黃金。這就是黃金在宇宙中形成的過(guò)程，因此我們可以清楚地知道，太陽(yáng)系中的黃金當(dāng)然來(lái)自超新星爆發(fā)和中子星碰撞。

太陽(yáng)系的誕生大約發(fā)生在46億年前的一個(gè)巨大原始星云中。在這個(gè)時(shí)間之前，宇宙中已經(jīng)發(fā)生了無(wú)數(shù)次超新星爆發(fā)和中子星碰撞，它們產(chǎn)生的黃金也已經(jīng)散布到宇宙的各個(gè)角落。因此，在太陽(yáng)系誕生的原始星云中，也存在一定量的黃金?？傮w上來(lái)說(shuō)，這些黃金在星云中的分布應(yīng)該是相對(duì)均勻的。所以，一個(gè)合理的推測(cè)是，在太陽(yáng)系中，太陽(yáng)上的黃金最多。畢竟，太陽(yáng)質(zhì)量占據(jù)了整個(gè)太陽(yáng)系質(zhì)量的99.86%。那這個(gè)推測(cè)是否屬實(shí)呢？答案是肯定的。

早在2014年，科學(xué)家通過(guò)對(duì)太陽(yáng)光譜的分析確定了太陽(yáng)中的黃金含量。每1萬(wàn)億個(gè)氫原子中大約含有8個(gè)金原子。據(jù)此估算，太陽(yáng)上的黃金數(shù)量高達(dá)2.34x10^21千克，也就是234億億噸。那這是個(gè)什么概念呢？這樣說(shuō)吧，如果把太陽(yáng)上的黃金全部開(kāi)采出來(lái)，堆成一個(gè)立方體，那個(gè)立方體的邊長(zhǎng)大約為495公里。作為對(duì)比，太空站的軌道高度為400公里。也就是說(shuō)，如果我們把這個(gè)立方體放在地球表面，那它的高度將比太空站的軌道高出約95公里。