随着时间的推移,宇宙中的物质开始在引力作用下逐渐聚集。在足够密集的区域,这些物质开始形成巨大的天体。当这些天体质量增大到一定程度时,它们的核心会因为自身的引力压力而坍缩,产生高温高压的核聚变反应,并释放出大量能量。这样,恒星就形成了。核聚变反应是指较轻的原子核聚合成较重的原子核的过程。比如氢原子核聚变成氦原子核,氦原子核聚变成碳原子核。只有在质量非常大的恒星中,才能够具备足够高的温度和压力来引发更重元素的核聚变,产生氧、氖、镁、硅等元素。然而,当核聚变进行到铁时,就无法继续下去了。这是因为铁的核聚变不会释放能量,反而会吸收能量。所以当恒星内部的核聚变进行到铁时,内部就会失去支撑自身重力的能量,于是恒星就会迅速坍塌。

与此同时,恒星内部的电子会被巨大的压力压入原子核,并与其中的质子结合成中子。这些中子非常紧密地排列在一起,形成了一个以“中子简并压力”支撑的致密核心。当恒星外层的物质以极高的速度冲击这个致密核心时,就会发生剧烈的爆炸,也被称为超新星爆发。显然,黄金是比铁更重的元素,所以黄金并不是恒星核聚变产生的。实际上,宇宙中的黄金来自另一种核反应,即“中子俘获”。中子俘获是指较轻的原子核与中子碰撞并形成较重的原子核的反应。中子俘获后,原子核通常会变得不稳定。在这种情况下,它们会发生β衰变,即原子核内的中子衰变成质子,原子序数增加。例如,如果一个铁-56原子核俘获了一个中子,它就变成了铁-57。当其中的一个中子发生β衰变后,原子序数就会增加1,变成钴-57。对于较轻的原子核来说,想要通过中子俘获形成像黄金这样重的元素,就必须在极短的时间内俘获大量的中子,并发生“快中子俘获”。据我们所知,只有两种情况在宇宙中能够提供这样的环境,一种是超新星爆发,另一种是中子星碰撞。

中子星是由大质量恒星在经历超新星爆发后留下的致密核心。当两颗中子星碰撞时,同样会发生巨大的爆炸,大量中子会被抛出。失去重力束缚的一部分中子很快会衰变成质子、电子和中微子,并形成一些较轻的元素。然后,“快中子俘获”反应发生,形成大量重元素,包括黄金。这就是黄金在宇宙中形成的过程,因此我们可以清楚地知道,太阳系中的黄金当然来自超新星爆发和中子星碰撞。

太阳系的诞生大约发生在46亿年前的一个巨大原始星云中。在这个时间之前,宇宙中已经发生了无数次超新星爆发和中子星碰撞,它们产生的黄金也已经散布到宇宙的各个角落。因此,在太阳系诞生的原始星云中,也存在一定量的黄金。总体上来说,这些黄金在星云中的分布应该是相对均匀的。所以,一个合理的推测是,在太阳系中,太阳上的黄金最多。毕竟,太阳质量占据了整个太阳系质量的99.86%。那这个推测是否属实呢?答案是肯定的。

早在2014年,科学家通过对太阳光谱的分析确定了太阳中的黄金含量。每1万亿个氢原子中大约含有8个金原子。据此估算,太阳上的黄金数量高达2.34x10^21千克,也就是234亿亿吨。那这是个什么概念呢?这样说吧,如果把太阳上的黄金全部开采出来,堆成一个立方体,那个立方体的边长大约为495公里。作为对比,太空站的轨道高度为400公里。也就是说,如果我们把这个立方体放在地球表面,那它的高度将比太空站的轨道高出约95公里。

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