مجله علمی آموزشی مقالات مفید
به گزارش لایو ساینس ، مشکل اصلی طلا این است که این یک عنصر است ، به این معنی که با واکنش های شیمیایی معمولی نمی توان آن را ایجاد کرد ، اگرچه کیمیاگران قرن ها پیش برای این کار کوشش زیادی کردند.
برای ساخت این فلز درخشان ، باید 79 پروتون و 118 نوترون را با هم ترکیب کنید تا یک هسته اتمی واحد تشکیل شود. این واکنش یک واکنش همجوشی شدید هسته است ، اما چنین همجوشی قوی اغلب به اندازه کافی اتفاق نمی افتد ، حداقل در نزدیکی ما و سایر قسمتهای منظومه شمسی نیست.
یک مطالعه جدید نشان می دهد که تئوری اصلی تشکیل طلا ، یعنی برخورد بین ستاره های نوترونی ، نمی تواند فراوانی طلا را توضیح دهد. بنابراین طلا از کجا آمده است؟
احتمالات دیگری نیز وجود دارد ، از جمله انفجارهای شدید ابرنواختر که می تواند یک ستاره را واژگون کند. این مطالعه نشان می دهد که حتی چنین پدیده های عجیب و غریب نمی توانند چگونگی پیدایش طلا در مقیاس محلی را توضیح دهند.
برخورد ستارگان نوترونی باعث تجزیه پروتون ها و نوترون ها در هسته های اتمی و تشکیل طلا می شود و پس از آن هسته های سنگین تازه به هم پیوسته به فضا پرتاب می شوند. چیاکی کوبایاشی ، اخترفیزیکدان دانشگاه هرتفوردشایر در انگلستان و نویسنده اصلی این مقاله گفت: “ابرنواخترهای معمولی نمی توانند فراوانی طلا را در جهان توضیح دهند زیرا آنها به قدری بزرگ هستند که قبل از مرگ طلا می ساختند (که البته نادر است).” مطالعه جدید آنها به سیاه چاله ها منفجر می شوند. در یک ابرنواختر معمولی ، طلای تولید شده به سیاه چاله کشیده می شود.
بنابراین در مورد ابرنواخترهای عجیب و غریب ستاره در حال چرخش چطور؟ کوبایاشی می گوید: “به این نوع انفجار ستاره ابرنواختر مغناطیسی-چرخشی گفته می شود و این یک ابرنواختر بسیار نادر است که بسیار سریع می چرخد.”
در یک ابرنواختر چرخان مغناطیسی ، یک ستاره در حال مرگ آنقدر سریع می چرخد که توسط میدان های مغناطیسی شدید پیچ خورده و سپس از داخل منفجر می شود. این ستاره ها با مرگ خود ، جت های سفید داغ ماده را به فضا پرتاب می کنند. همانطور که به درون ستاره می چرخد ، جت های آن پر از اتم طلا هستند.
در این مطالعه ، كوبایاشی و همكارانش دریافتند كه حتی ستارگان نوترونی همراه با ابرنواخترهای مغناطیسی – چرخشی نمی توانند فراوانی ذخایر طلای زمین را توضیح دهند.
مطالعات گذشته حاکی از آن است که برخورد ستاره های نوترونی باعث آزاد سازی طلا می شود ، اما این مطالعات این نوع برخورد را نادر نمی دانند. ارزیابی دقیقاً چند بار برخورد ستاره های کوچک نوترونی دشوار است. اما مطمئناً خیلی معمول نیست. دانشمندان تاکنون فقط یکبار شاهد این اتفاق بوده اند. کوبایاشی و همکارانش دریافتند که حتی برآوردهای تقریبی نشان می دهد که آنها به اندازه کافی برای تولید تمام طلاهای منظومه شمسی با هم برخورد نکرده اند.
ایان رودرر ، فیزیکدان فیزیکی از دانشگاه میشیگان که عناصر نادر را در ستاره های دور ردیابی می کند ، گفت: “این اولین مطالعه نیست که نشان می دهد برخورد ستارگان نوترونی برای توضیح فراوانی طلا کافی نیست.” اما این یک مزیت بزرگ دارد و آن عالی بودن آن است. محققان مقدار زیادی داده جمع آوری کرده و از آنها برای مدل سازی تکامل و تولید مواد شیمیایی جدید در کهکشان استفاده کردند.
به عنوان مثال ، در مدل سازی آنها ، برخورد ستاره های نوترونی باعث تولید عنصر استرانسیم می شود که مربوط به مشاهدات مستقیم استرانسیم در فضا است. همچنین ، مدل ابرنواختری چرخان مغناطیسی این مطالعه وجود یوروپیوم را توضیح داد ، که توضیح آن در گذشته بسیار دشوار بود. اما منشا طلا بی پاسخ مانده است.
