Entstehung von Gold

Wie das beliebte Edelmetall aus den Weiten unseres Universums zu uns gelangt

Schon seit Jahrtausenden benutzen die Menschen Gold als schmückendes Element, sei es bei kulturellen Anlässen, als Grabbeigabe oder als modisches Accessoire. Das schimmernde Metall hatte schon immer eine besondere Wirkung auf uns. Kaum verwunderlich, dass Alchemisten im Mittelalter den Versuch unternahmen, das seltene Edelmetall künstlich zu erzeugen.

Die Versuche blieben jedoch ohne Erfolg. Auch darauf zu hoffen, dass unsere Erde einfach mehr Gold “produzieren” kann, wäre aussichtslos. Denn mittlerweile steht eines fest: Gold entsteht nicht durch natürliche Prozesse im Erdinneren. Doch woher kommt das edle Metall, das uns so sehr fasziniert?

Nachfolgend ist der Entstehungsprozess beschrieben, welcher jedoch noch nicht endgültig bewiesen ist. Eins steht jedoch fest: Gold, dieses fast schon magisch schimmernde Metall mit der einzigartigen Farbe, hat keinen irdischen Ursprung. Zwar ist es mittlerweile möglich, mit Hilfe von Teilchenbeschleunigern aus Platin Gold herzustellen, dies jedoch nur unter hohem, unwirtschaftlichem Aufwand. Auf natürliche Weise kann Gold nur durch außergewöhnliche Ereignisse im All entstehen, bei denen unvorstellbare Kräfte herrschen.

Die Ressourcen an Gold sind auf unserer Erde deshalb begrenzt, was das Edelmetall jedoch nur noch wertvoller macht. Der Gedanke, dass man mit jedem Goldschmuckstück ein Teil des Universums und eines Sternes aus einer anderen Galaxie am Körper trägt, macht es eigentlich viel zu Schade, Gold in verschlossenen Banktresoren zu lagern.

Die Supernova

Am Ende seines Lebens explodiert ein Stern und leuchtet kurzzeitig auf. Dieses Ableben wird als Supernova bezeichnet. Was am Ende der Supernova von dem Stern noch übrig bleibt, hängt von der Klassifizierung und der spezifischen Zusammensetzung des Sterns ab. Manche Sterne schleudern ihre restlichen Teile ins All hinaus und zerfallen dann zu einem schwarzen Loch, andere leben hingegen als weißer Zwerg oder auch als Neutronenstern weiter.

Bei einer Supernova herrschen für die einzelnen Elemente extreme Bedingungen. Hierbei nehmen Atome in kürzester Zeit viele Neutronen auf, stoßen sie wieder ab und zerfallen.

Ein Atomkern besteht aus Neutronen und Protonen (die Elektronen werden also hier nicht berücksichtigt), wobei die Anzahl der Protonen die Ordnungszahl bestimmt und somit, um welches chemische Element es sich handelt. Ein Kohlenstoffatom weist beispielsweise sechs Protonen auf und Gold 79. Während einer Supernova herrschen so extreme Bedingungen, dass sich auch die Ordungszahlen der Atome ändern. Also man könnte sagen, das durch die ungeheurige Energie weitere Protonen in einen Atomkern "gepresst" werden. So können aus den alten Atomen (ursprünglich gab es in der Frühphase des Universums nur Wasserstoff- und Helium-Atome) ganz neue entstehen. Dabei entstehen dann weitere Elemente aus dem Periodensystem bis etwa zur Ordnungszahl 54 (Xenon).

Die Neutronensterne

Nun kommt es auch im Universum vor, dass zwei Neutronensterne miteinander kollidieren. Allerdings ist die Wahrscheinlichkeit im Vergleich zu einer Supernova deutlich geringer. Hier herrschen dann noch extremere Bedingungen, wodurch die Entstehung schwerer Elemente jenseits Xenons möglich werden. Wie bereits erwähnt, ist ein Neutronenstern das Überbleibsel einer Supernova. Dessen Sternenüberreste verfügen über eine extrem hohe Dichte. Bei einem Durchmesser von gerade einmal 20 Kilometern kann ein Neutronenstern beispielsweise die mehrfache Masse wie unsere Sonne haben. Zum Vergleich: Die Erde hat einen Durchmesser von 12.700 Kilometern und passt über 100 mal in die Sonne hinein.

Ein Neutronenstern ist nicht nur sehr dicht, er hat auch noch andere extreme Eigenschaften, wie etwa eine starke magnetische Wirkung. So entsteht bei der Kollision zweier Neutronensterne ein Gammablitz. Während solch eines Blitzes, der keine zwei Sekunden andauert, wird mehr Energie freigesetzt, als unsere Sonne während ihrer gesamten Lebenszeit produzieren wird. Durch die extrem hohe Energiefreisetzung in so kurzer Zeit entsteht dann auch Gold, da dabei die Atome der Elemente im wahrsten Sinne des Wortes durcheinander wirbelt werden.

Aufgrund der bereits erwähnten extremen Bedingungen bei einer Supernova, unternehmen die einzelnen Elemente während des Zusammenpralls der beiden Neutronensterne sprichwörtlich eine wahre Reise durch das Periodensystem. Nur unter diesen Umständen kann die entsprechende Konstellation für Gold neben weiteren Edelmetallen wie Silber, Platin etc. entstehen. Während der Explosion wird das Gold ins All hinausgeschleudert und kann beispielsweise durch einen Meteoritenregen auf die Erde gelangen.

Da Gold sehr schwer ist, lagert es sich mit der Zeit im Erdkern ab und gelangt durch Vulkanausbrüche wieder an die Oberfläche. Diese Theorie lässt sich übrigens auf alle Elemente, die schwerer sind als Eisen, anwenden, da sich nur durch die Auswirkungen einer Supernova oder einer Kollision von Neutronensternen Kräfte entwickeln, die so schwere Elemente entstehen lassen können.