في القرون الوسطى ، حاول الكيميائيون تحقيق ما يبدو مستحيلاً. كانوا يحاولون تحويل الرصاص الرخيص إلى الذهب اللامع. يصور التاريخ هؤلاء الناس على أنهم غريبو الأطوار. لو علموا أن أحلامهم كانت قابلة للتحقيق. بالطبع ، باستطاعتنا اليوم تصنيع الذهب على الأرض بفضل الاختراعات الحديثة التي فاتت كيميائيي القرون الوسطى ببضعة قرون. ولكن لكي نفهم كيف أصبح هذا المعدن النفيس جزءاً من كوكبنا في بادئ الأمر ، علينا أن ننظر إلى الأعلى نحو النجوم. الذهب مادة غريبة عن الأرض. بدلاً من تركيبه في القشرة الصخرية للكوكب ، تم طبخه في الفضاء ووجوده في الأرض يعود إلى الانفجارات النجمية الكارثية المسماة "سوبرنوفاي". تتكون النجوم عادة من الهيدروجين ، أبسط و أخف عنصر. الضغظ الجاذبي الهائل الناتج عن ضخامة المادة يضغط ويثير اندماجاً نووياً في نواة النجم تحرر هذه العملية الطاقة من الهيدروجين، وتجعل النجم مضيئاً. عبر ملايين السنين، يحول الاندماج الهيدروجين إلى عناصر أثقل. هيليوم ، وكربون و أوكسيجين، حارقاً المواد أسرع فأسرع حتى تصل إلى الحديد والنيكل. على أية حال، يصل الاندماج النووي إلى نقطة لا ينتج بها طاقة كافية، ويتلاشى بعدها الضغط من النواة. وتنصهر الطبقات الخارجية في المركز ، وترتد من حقنة الطاقة هذه ، ينفجر النجم مشكلاً "سوبرنوفا". الضغط الهائل من النجم المنهار عال جداً ، لدرجة أن جسيمات البروتونات والإلكترونات تجبر على الالتحام في النواة ، ليشكلوا النيوترونات. لا تمتلك النيوترونات شحنات نافرة لذلك يسهل احتوائهم بواسطة مجموعة العناصر الحديدية. يسمح احتواء العديد من النتيوترونات بتشكيل عناصر أثقل والتي لا يستطيع النجم تشكيلها في الظروف الاعتيادية، من الفضة إلى الذهب، مروراً بالرصاص ومن ثم اليورانيوم. على نقيض ملايين السنين التي يتطلبها تحويل الهيدروجين إلى هيليوم ، فإن تشكيل العناصر الأثقل في السوبرنوفا يحدث بثوانٍ فقط. ولكن ماذا يحدث بالذهب بعد الانفجار؟ تنشر موجة السوبرنوفا الاهتزازية المتسعة الركام العنصري عبر الوسيط بين النجمي ، مثيراً رقصة مغزلية من الغاز والغبار والتي تتكثف وتتجمع في النجوم والكواكب الجديدة. الذهب الموجود على الأرض وصل تقريباً بهذه الطريقة قبل أن يصبح على شكل عروق بواسطة نشاط الحرارة الأرضية. بعد مليارات السنين، نستطيع الآن استخراج هذا المنتج النفيس بواسطة التنقيب ، وهي عملية مكلفة وتزداد سوءاً بسبب ندرة الذهب. في الحقيقة، كل ما جمعناه من ذهب عبر التاريخ يمكن وضعه في ثلاثة مسابح من المعيار الأولومبي ، ومع ذلك فإن هذا يمثل كتلة كبيرة لأن الذهب أكثف من الماء بعشرين مرة. إذا ، هل بإمكاننا إنتاج المزيد من هذه السلعة المرغوبة؟ في الحقيقة ، نعم. باستخدام مسرعات الجسيمات نستطيع محاكاة التفاعلات النووية المعقدة التي شكلت الذهب في النجوم. لكن تستطيع هذه الآلات بناء الذهب فقط ذرة ذرة. لذا فإنتاج غراما واحدا فقط سيستغرق عمر الكون بتكلفة تتجاوز بكثير القيمة الحالية للذهب. لذا فلا يعتبر هذا حلاً جيداً. ولكننا إذا وصلنا إلى نقطة افتراضية التي عندها نكون قد نقبنا كل الذهب المدفون في الأرض ، ستكون هناك أماكن أخرى نستطيع البحث بها. المحيط يحتوي على 20 مليون طن ككمية تقديرية من الذهب المنحل ولكن بتركيزات ضئيلة ما يجعل عملية إرجاعه مكلفاً في الوقت الحالي. ربما يوماً ما، سنرى الذهب يندفع ليضرب الثروة المعدنية الخاصة بالكواكب الأخرى في مجموعتنا الشمسية. ومن يعلم؟ فلربما سيحدث سوبرنوفا مستقبلي بالقرب منا ويمطرنا بكنوزه. ونأمل أن لا يمحو الحياة عن الأرض خلال تلك العملية.
In medieval times, alchemists tried to achieve the seemingly impossible. They wanted to transform lowly lead into gleaming gold. History portrays these people as aged eccentrics, but if only they'd known that their dreams were actually achievable. Indeed, today we can manufacture gold on Earth thanks to modern inventions that those medieval alchemists missed by a few centuries. But to understand how this precious metal became embedded in our planet to start with, we have to gaze upwards at the stars. Gold is extraterrestrial. Instead of arising from the planet's rocky crust, it was actually cooked up in space and is present on Earth because of cataclysmic stellar explosions called supernovae. Stars are mostly made up of hydrogen, the simplest and lightest element. The enormous gravitational pressure of so much material compresses and triggers nuclear fusion in the star's core. This process releases energy from the hydrogen, making the star shine. Over many millions of years, fusion transforms hydrogen into heavier elements: helium, carbon, and oxygen, burning subsequent elements faster and faster to reach iron and nickel. However, at that point nuclear fusion no longer releases enough energy, and the pressure from the core peters out. The outer layers collapse into the center, and bouncing back from this sudden injection of energy, the star explodes forming a supernova. The extreme pressure of a collapsing star is so high, that subatomic protons and electrons are forced together in the core, forming neutrons. Neutrons have no repelling electric charge so they're easily captured by the iron group elements. Multiple neutron captures enable the formation of heavier elements that a star under normal circumstances can't form, from silver to gold, past lead and on to uranium. In extreme contrast to the million year transformation of hydrogen to helium, the creation of the heaviest elements in a supernova takes place in only seconds. But what becomes of the gold after the explosion? The expanding supernova shockwave propels its elemental debris through the interstellar medium, triggering a swirling dance of gas and dust that condenses into new stars and planets. Earth's gold was likely delivered this way before being kneaded into veins by geothermal activity. Billions of years later, we now extract this precious product by mining it, an expensive process that's compounded by gold's rarity. In fact, all of the gold that we've mined in history could be piled into just three Olympic-size swimming pools, although this represents a lot of mass because gold is about 20 times denser than water. So, can we produce more of this coveted commodity? Actually, yes. Using particle accelerators, we can mimic the complex nuclear reactions that create gold in stars. But these machines can only construct gold atom by atom. So it would take almost the age of the universe to produce one gram at a cost vastly exceeding the current value of gold. So that's not a very good solution. But if we were to reach a hypothetical point where we'd mined all of the Earth's buried gold, there are other places we could look. The ocean holds an estimated 20 million tons of dissolved gold but at extremely miniscule concentrations making its recovery too costly at present. Perhaps one day, we'll see gold rushes to tap the mineral wealth of the other planets of our solar system. And who knows? Maybe some future supernova will occur close enough to shower us with its treasure and hopefully not eradicate all life on Earth in the process.