Откуда на Земле золото и другие драгоценные металлы?

Золото — один из самых ценных и желанных металлов на планете. Оно используется не только в ювелирном деле, но и в электронике, медицине, астрономии и других областях. Но откуда оно взялось на Земле? И почему оно распределено так неравномерно по глубине?

Согласно общепринятой теории, золото и другие драгоценные металлы, такие как платина, серебро и родий, пришли на Землю из космоса около 4 миллиардов лет назад. В то время наша планета была еще молодой и подвергалась частым столкновениям с большими космическими телами. Эти тела содержали большое количество драгметаллов, которые при ударе оставались на поверхности или погружались в мантию Земли.

Однако этот процесс имеет одну загадку. Золото и другие драгметаллы относятся к так называемым «сильно сидерофильным» элементам. Это означает, что они очень сильно притягиваются к железу и должны были бы скопиться почти полностью в ядре Земли — либо сразу при столкновении, либо быстро опустившись из мантии в ядро. По этой логике, они не должны были бы оказаться в верхних слоях мантии или на поверхности. Но они там есть.

Как же это объяснить? Недавнее исследование ученых из Йельского университета и Института юго-западных исследований (SRI) предлагает новую теорию, которая может решить эту загадку. Авторы статьи — профессор Юн Коренага (Jun Korenaga) и исследователь Симоне Марки (Simone Marchi) — считают, что ключ к пониманию распределения драгметаллов лежит в тонком «переходном» слое мантии, где верхняя часть мантии плавится, а нижняя остается твердой.

Ученые обнаружили, что этот слой имеет особые динамические свойства, которые могут эффективно удерживать падающие металлические компоненты и медленно доставлять их к остальной части мантии. Их теория предполагает, что этот процесс все еще продолжается, а остатки переходного слоя проявляются как «большие области с низкой скоростью сдвиговых волн» — хорошо известные геофизические аномалии в глубокой мантии.

«Этот переходный слой образовывался почти всегда, когда большой космический объект ударял по ранней Земле, делая нашу теорию довольно устойчивой», — сказал Марки.

Эта теория не только помогает объяснить, почему золото и другие драгметаллы находятся в мантии Земли, но и дает представление о формировании планет во всей Вселенной. Ведь такие столкновения были типичны для ранней истории Солнечной системы и других звездных систем. Таким образом, мы можем предположить, что и на других планетах есть золото и другие драгоценные металлы, которые могут быть доступны для добычи или исследования.

Но не стоит думать, что золота на Земле достаточно для всех. Согласно оценкам, за всё время которое человечество занимается добычей золота, было добыто около 208 тысяч тонн драгметалла, а не добытых запасов в недрах Земли осталось около 54 тысяч тонн (однако это не исключает того, что цифра увеличится, в случае нахождения новых месторождений). Поэтому золото остается редким и ценным металлом, который стоит беречь и ценить.