Gold Wissen – Entstehung von Gold

Wie entstand/entsteht eigentlich Gold? Die Faszination für Gold ist global – Sie zieht sich wie ein roter Faden durch die Menschheitsgeschichte. Seit Jahrtausenden nutzen Zivilisationen rund um den Globus das schwere Metall. Alchemisten versuchten sogar Gold durch Verschmelzung verschiedener Stoffe, Gold künstlich herzustellen. Bis vor Kurzem hatten Forscher tatsächlich keine wirkliche Idee, wie genau sich die Entstehung von Gold eigentlich gestaltete. Denn obwohl man sich einig war, dass alles Gold auf der Erde aus dem Universum stammt, wurde viel darüber gerätselt, wie es dort entstanden sein könnte. Heute gelten Gammastrahlen als ein möglicher Entstehungsfaktor.

Gold gelangte über Meteorite auf die Erde

Lang bevor die Erde der grüne Lebensraum war, der sie heute ist, befand sich unser Planet über Millionen von Jahren sozusagen im Aufbau. Was heute der Erdkern ist, hat sich damals geformt und die Grundlage für unsere heutige Erde geschaffen. Genau dort hat sich damals Gold direkt im Erdkern abgelagert. Die Lagerstätten, auf die wir aktuell Zugriff haben, wurden zum Großteil erst nach der Ausbildung der Erdkruste durch Meteorite auf die Erde gebracht. Darüber hinaus fördern vulkanische Prozesse immer wieder Gold direkt aus dem Erdkern an die Oberfläche.

Wenn Gold entsteht – Enorme Energiemengen werden benötigt

Der Urknall hat die chemischen Elemente Wasserstoff und Helium in das Universum entlassen. Bei diesen Elementen handelt es sich um die zwei leichtesten des Periodensystems. Weitere Elemente wurden durch enorme Energiemengen zum Beispiel im Inneren von Sternen durch Fusionsreaktoren hergestellt. Hier trafen zwei Teilchen mit enormer Geschwindigkeit aufeinander und die Kerne dieser verschmolzen, um die neuen Elemente auszubilden. Sterne sind jedoch trotz der enormen Energie nicht in der Lage, Gold zu produzieren – dafür musste das Universum die schweren Geschütze auffahren.

Hier gibt es unterschiedliche Theorien über die Entstehung von Gold – die einen sagen, dass die sogenannten Supernovas gar nicht in der Lage sind, Gold entstehen zu lassen. Die anderen gehen davon aus, dass lediglich sehr kleine Mengen an Gold durch Supernovas entstanden sind und es für das restliche Gold eine zusätzliche Formungsart gegeben haben muss.

Gold entsteht durch Supernova

Bei einer Supernova werden von einem Lichtjahre entfernten Stern im Sonnensystem Helium und Wasserstoff verbrannt. Dies wird anschließend zu Kohlenstoff und zu Sauerstoff verbrannt. In darauffolgenden Prozessen werden Magnesium und Silizium verbrannt und es bleibt lediglich Eisen zurück. Die Ausbildung des Eisenkerns bedeutet, dass der Stern kurz davor ist, auszubrennen. Wenn der Eisenkern eine kritische Größe erreicht, kann er kollabieren. Dann spricht man von einem Neutronenstern. In diesem Fall bleibt der Eisenkern zurück und die restliche Masse des ehemaligen Sterns wird in einer Explosion in das Weltall geschleudert – dieser Vorgang wird als Supernova bezeichnet. Im Zuge der Explosion ist kurzzeitig ausreichend Energie vorhanden, um Elemente wie Titan, Uran und auch Gold entstehen zu lassen.

Der zurückbleibende Neutronenstern hat eine enorme Masse bei einer sehr hohen Dichte.

Eine Supernova Explosion im Weltraum

Bildquelle: Allexxandar / via Shutterstock

Gold entsteht durch Neutronensterne

Immer wieder haben Wissenschaftler angezweifelt, dass die Explosion einer Supernova ausreichend ist, um die Menge an irdischem Gold zu produzieren, die heute allein auf der Erde lagert. Ein Zusammenstoß der durch die Supernova entstandenen Neutronensterne hätte jedoch mehr als ausreichend Energie, um das vorhandene Gold entstehen zu lassen – vergleichbar mit einer Kernfusion.

In einer Ausgabe des Fachblatts “The Astrophysical Journal Letters” berichten Forscher, dass sie in der Lage waren, einen Gamma-Blitz zu analysieren. Dieser Blitz wies im Infrarotlicht ein sehr langsam erlöschendes Nachleuchten auf. Dieses wird auf den Zerfall von radioaktiven Stoffen zurückgeführt. Diese wiederum sollen aus einer Neutronenflut entstanden sein, die auf kollidierende Neutronensterne zurückzuführen ist. Während dieses Prozesses ist ausreichend Energie zugegen, um stabile und schwere Elemente wie Gold oder Titanium entstehen zu lassen.

Man geht davon aus, dass eine solche Kollision und die dadurch entstanden Gammablitze Material in das All geschleudert haben, dass etwa einem Hundertstel der Masse unserer Sonnen entspricht. Dies würde erklären, warum die Goldvorkommen auf der Erde und auch sonst im Universum so selten sind. Auch die Anzahl der bisher nachgewiesenen Gammastrahlenblitze und die geschätzte Goldmenge im Universum würden Modellrechnungen nach zusammenpassen.

Lesen Sie hier einen interessanten Artikel: Zum Einstieg: Gammablitze und Gravitationswellen – Kosmische Evolution für Nicht-Physiker passend zum Thema Gamma Blitze, Ursprung: “Haus der Astronomie”.

Gold an der Erdoberfläche

Unabhängig davon, wie genau das Edelmetall entstanden ist, es ist anschließend nicht einfach in kleinen Nuggets auf die Erde gefallen. Bis der Quarz der Goldadern von der Menschheit an der Erdoberfläche bzw. in den oberen Erdschichten gefunden und gefördert wurde, hatte er einen langen Weg hinter sich. Die Goldvorkommen, die nicht durch Meteorite direkt auf die Erdkruste getragen und dort in kleinen und großen Lagerstätten zusammengetragen wurden, nahmen ihren Ursprung im Erdinneren. Dort befand es sich im sogenannten Magma – flüssiges Gestein, das Temperaturen von 700 bis 1250 Grad Celsius erreicht. Erst durch die tektonischen Bewegungen und Vulkanausbrüche wird das Material an die Oberfläche befördert und dort sozusagen freigesetzt.

Ein Lavastrom entsteht aus einer Erdsäule und fließt in eine schwarze Vulkanlandschaft

Bildquelle: Ralf Lehmann / via Shutterstock

Aufgrund von hohem Druck und den extremen Temperaturen gelangt sehr heißer Wasserdampf in die oberen Gesteinsschichten. Dort trifft der Wasserdampf auf Grundwasser. An der Erdoberfläche wird dies zum Beispiel in der Form von Fontänen oder heißen Quellen sichtbar. Der Wasserdampf aus dem Erdinneren trägt auch feinste Goldatome mit sich. Diese lagern sich in den kühleren Gesteinschichten ab.

Diese Ablagerungen werden dann im Laufe von Millionen von Jahren durch die tektonischen Bewegungen an die Oberfläche befördert. Das Gold wird dann oft durch Wasserquellen abgetragen und setzt sich in Flüssen ab – bis heute sind die Goldnuggets in Flussbetten in der Nähe von bekannten Goldadern zu finden.

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