为什么地球上银比金多?

金子之所以比银子贵,根本原因在于地球上的含量差异,而这源于宇宙演化的历史。大部分重金属物质源自超新星爆发散播到太空的新物质。研究发现,产生银的超新星爆发事件比产生金的更常见,这种宇宙尺度的不对称性,直接导致了地球上银的储量远远大于金。

地球上银比金多,主要是因为形成这两种金属的恒星爆炸类型不同。产生银的超新星虽然每次释放的金属量很少,仅有恒星原始质量的十亿分之一,但这类能产生银的恒星数量,远比那些能产生金的更大质量恒星要多得多,这种宇宙尺度的不对称导致了银储量远超黄金。

恒星的死亡方式决定了元素的丰度。当8到9倍太阳质量的恒星在生命终结时,会发生微弱的小质量超新星爆发,这种爆发只能形成原子量小于钯和银的元素,无法生成更重的金。而能产生金的恒星质量更大,数量更少。因此,尽管单次爆发释放的金属极少,但产银恒星的巨大数量优势解释了为何银比金多。

金银虽然都是贵金属,但它们的起源有着本质的区别。轻元素如氢和氦来自大爆炸,较重的碳和氧来自恒星内部核聚变,而金和银这样稀有的重金属,必须依赖极端的恒星环境,即大质量恒星毁灭时的超新星爆发才能形成。德国海德堡大学的研究为此提供了关键线索。

德国天文学家卡米拉·汉森通过计算机模型观测了超过70颗大质量恒星,发现银和金产生的核聚变机制完全不同。银是在一种相对微弱的“r过程”中产生的,其对应的恒星质量稍小于产生金的恒星。这意味着产生银的恒星在宇宙中更为普遍,从而使得地球上的银储量远大于金。