Viete ako vzniklo všetko zlato, ktoré je na Zemi? Tu je vysvetlenie

Berlín 8. júla 2018 (HSP/Roman Bednár/Foto:TASR/AP-Michael Probst)

Zlato má pre ľudí obrovskú mágiu: Pozitívnu i negatívnu. Milovali ho a bažili po ňom faraóni, králi, cisári, diktátori, vojvodcovia, dobyvatelia, ženy, ale aj milióny ľudí. A v podstate takmer každý človek po ňom túži. Zlato je symbolom bohatstva, luxusu a prepychu. Zároveň je preto „zodpovedné“ za nesmierne množstvo preliatej ľudskej krvi – predovšetkým indiánskej, veď obrovská časť európskeho zlata patrila voľakedy Indiánom.

Mnoho ľudí si myslí, že zlato nejakým spôsobom vzniklo v hĺbkach Zeme pri vysokých teplotách a vysokých tlakoch, tak ako napríklad vznikli rôzne krištále, bazalt, čadič, žula a podobne.

V stredoveku boli alchymisti presvedčení o tom, že zlato vyrobia a niekoľko storočí sa pokúšali pomocou rôznych metód ho vyrobiť. Nepodarilo sa im to, tak ako sa to nepodarí ani modernej vede. A to z jednoduchého dôvodu, ktorý je však známy len niektorým ľuďom.

Na Zemi k výrobe zlata totiž niečo absolútne podstatné chýba. V prvom rade si je potrebné uvedomiť, že výroba zlata nie je alchymistická záležitosť a nie je to ani záležitosť modernej techniky a vedy, ale jednoznačne je to problém astrofyzikálny.

Odpoveď na tento problém je doslova a do písmenka vo hviezdach.

Všetky ťažké elementy totiž môžu vzniknúť len v istých špeciálnych typoch hviezd. Elementy sú jeden od druhého o to ťažšie, čím viac protónov má nejaký element v jadrách svojich atómov.

Napríklad najľahší element vodík má vo svojich atómoch len jediný protón, ťažší hélium má v atómoch dva protóny, ešte ťažší uhlík ich má šesť, atómy železa majú dvadsaťdeväť protónov, atómy striebra štyridsaťsedem a v každom atóme zlata je sedemdesiatdeväť protónov.

Paradoxne ale môžu produkovať hviezdy, ktoré pozostávajú len z najľahších prvkov, vodíka a hélia, svojimi atomárnymi procesmi ťažké elementy ako napríklad železo, striebro či zlato. Určite však nie všetky takéto hviezdy majú tú schopnosť. Patrí k nim aj naše Slnko, ktoré to tiež nie je schopné. Pri atomárnom spaľovaní vo hviezdach sa uvoľňuje veľké množstvo energie, ktorá je vyžarovaná navonok a jej tlak pôsobí proti gravitácii.

Hviezda, ktorá má napríklad polovičnú veľkosť nášho Slnka produkuje po celý svoj život z vodíka hélium a keď spotrebuje všetok svoj vodík, tak je približne za sto miliard rokov koniec s jej atomárnym ohňom – a vyhasne. Ak je nejaká hviezda ale podstatne väčšia ako je naše Slnko – napríklad päťkrát taká veľká, tak jej spaľovacie procesy majú iné priebehy.

Keď sa ukončí v nej prvá fáza spaľovania a všetok vodík spálila na hélium a spustí sa potom v nej héliová fúzia, tak spaľuje hélium na element s vyššou atómovou váhou. Héliová fúzia spôsobí oveľa vyššiu teplotu vo vnútri hviezdy a nastane vytváranie atómov uhlíka. Takto to môže pokračovať stále ďalej, spúšťaním fúzií s vyššími a vyššími teplotami až po vytvorenie železa. Tam je ale koniec s produkciou elementov s ešte vyššími atómovými váhami. Atómová váha elementu je daná počtom neutrónov a protónov v jadre atómu.

V tom okamihu, keď nejaká hviezda dohorela tým spôsobom, že vo svojom vnútri vyprodukovala železo, tak sa v nej už neuvoľňuje nijaká energia, ktorá by pôsobila smerom von, proti tlaku spôsobenom jej hmotnosťou, ktorý smeruje do jej stredu. Preto sa okamžite zrúti do seba, a to s veľkou rýchlosťou. V takom prípade hovoríme, že hviezda – nazývame ju supernova – explodovala a či lepšie povedané, implodovala.

V priebehu len 0,6 mikrosekundy skolabuje jej železné jadro, o veľkosti približne našej Zeme, na guľu o priemere len asi desať kilometrov. Vonkajšie vrstvy takto vyhorenej hviezdy produkujú ešte stále nejaký čas kyslík, neón, prípadne aj uhlík. Tieto sa zrútia smerom k jadru, od toho sa opäť odrazia späť. To sa opakuje, pričom sa zohrejú na teplotu viac ako šesť miliard stupňov a ich atómy nadobudnú také veľké rýchlosti, že produkujú stále nové neutróny. Atómy, ktoré okolo nich lietajú, ich zachytávajú a premieňajú ich na protóny. V tomto procese, ktorý prebehne v extrémne krátkom časovom intervale vzniknú všetky elementy, ktoré majú väčšiu atómovú váhu ako železo a tak vznikne aj zlato.

Na našu Zem sa zlato dostalo v priebehu miliónov rokov v meteoritoch, ktoré najmä v jej mladom veku doslova pršali na jej povrch.

Preto možno teraz povedať, že každý, kto na Zemi drží v ruke nejaký šperk zo zlata, tak v nej drží malý kúsok supernovy, ktorá tento vzácny kov vyprodukovala pred miliardami rokov.

Roman Bednár