Το μυστικό του χρυσού: Πώς δημιουργούνται μεγάλα κομμάτια στο έδαφος

Η προσπάθεια μετατροπής μη πολύτιμων μετάλλων σε χρυσό ήταν ένα από τα μεγάλα όνειρα (ίσως το μεγαλύτερο) των αλχημιστών, και δεν θα ήταν υπερβολή να πει κανείς πως η πρόσφατη ανακάλυψη επιστημόνων του Monash University θα παρουσίαζε μεγάλο ενδιαφέρον για τους αλχημιστές της αρχαιότητας και του μεσαίωνα.

Ο τρόπος σχηματισμού ψηγμάτων χρυσού – συχνά «φωλιασμένων» σε φλέβες χαλαζία, που πολλές φορές προκαλούσαν «πυρετούς του χρυσού»- ανέκαθεν συνάρπαζε τους επιστήμονες. Η εν λόγω έρευνα υποδεικνύει πως τα «κλειδιά» της όλης διαδικασίας είναι ο ηλεκτρισμός και οι σεισμοί.

«Η καθιερωμένη εξήγηση είναι πως ο χρυσός προκύπτει από θερμά, πλούσια σε νερό υγρά, τα οποία ρέουν στις ρωγμές στον φλοιό της Γης» είπε ο Dr. Κρις Βόισι, επικεφαλής συντάκτης της έρευνας, που δημοσιεύτηκε στο Nature Geoscience. «Καθώς τα υγρά ψύχονται ή υποβάλλονται σε χημικές αλλαγές, ο χρυσός διαχωρίζεται και παγιδεύεται σε φλέβες χαλαζία» πρόσθεσε.

«Αν και η θεωρία αυτή είναι ευρέως αποδεκτή, δεν εξηγεί πλήρως τον σχηματισμό μεγάλων ψηγμάτων χρυσού, ειδικά αν λάβουμε υπόψιν πως η συγκέντρωση χρυσού σε αυτά τα υγρά είναι εξαιρετικά χαμηλή».

Οι ερευνητές εξέτασαν μια νέα ιδέα: Τον πιεζοηλεκτρισμό. Ο χαλαζίας, που κατά κανόνα φιλοξενεί αυτά τα αποθέματα χρυσού, έχει μια πολύ συγκεκριμένη ιδιότητα, τον πιεζοηλεκτρισμό: Παράγει ηλεκτρικό φορτίο όταν τίθεται υπό πίεση. Το φαινόμενο αυτό είναι ήδη γνωστό στους περισσότερους μέσω συσκευών καθημερινής χρήσης, όπου μια μικρή ποσότητα μηχανικής δύναμης δημιουργεί σημαντικό φορτίο ηλεκτρισμού.

Το ερώτημα που προέκυψε είναι κατά πόσον η πίεση από σεισμούς θα μπορούσε να κάνει κάτι ανάλογο μέσα στο έδαφος. Για να βρουν την απάντηση σε αυτό, οι επιστήμονες έκαναν ένα πείραμα που ήταν ειδικά σχεδιασμένο έτσι ώστε να αναπαράγει τις συνθήκες που μπορεί να βιώνει ο χαλαζίας κατά τη διάρκεια ενός σεισμού: Βύθισαν κρυστάλλους χαλαζία σε υγρό πλούσιο σε χρυσό και άσκησαν πίεση με μια συσκευή έτσι ώστε να εξομοιωθούν οι δονήσεις ενός σεισμού. Μετά το πείραμα, τα δείγματα χαλαζία εξετάστηκαν με μικροσκόπιο.

«Τα αποτελέσματα ήταν εκπληκτικά» είπε ο καθηγητής Άντι Τόμκινς, ένας εκ των ερευνητών: «Ο χαλαζίας που είχε υποστεί πίεση δεν είχε μόνο χρυσό που είχε εναποτεθεί ηλεκτροχημικά στην επιφάνειά του, μα επίσης σχημάτισε και συσσώρευσε νανοσωματίδια χρυσού» είπε σχετικά. «Είναι αξιοσημείωτο πως ο χρυσός είχε μια τάση να εναποτίθεται σε υπάρχοντες κόκκους χρυσού αντί να σχηματίζει νέους» πρόσθεσε.

Αυτό οφείλεται στο ότι ο χρυσός είναι καλός αγωγός του ηλεκτρισμού, ενώ ο χαλαζίας είναι μονωτής. Μόλις εναποτεθεί μια ποσότητα χρυσού, γίνεται σημείο εστίασης για περαιτέρω ανάπτυξη, πρακτικά επικαλύπτοντας τους κόκκους χρυσού με επιπλέον χρυσό.

«Η ανακάλυψή μας δίνει μια αξιόπιστη εξήγηση για τον σχηματισμό μεγάλων ψηγμάτων χρυσού σε φλέβες χαλαζία» είπε ο Βόισι. Καθώς ο χαλαζίας υφίσταται συνέχεια πίεση από σεισμούς, παράγει πιεζοηλεκτρικά φορτία τα οποία κάνουν τον χρυσό από το το γύρο υγρό να εναποτίθεται/ συσσωρεύεται. Σε βάθος χρόνου αυτό οδηγεί στον σχηματισμό μεγάλων συσσωρεύσεων χρυσού, με αποτέλεσμα τη δημιουργία μεγάλων ψηγμάτων.

«Στην πράξη ο χαλαζίας λειτουργεί σαν φυσική μπαταρία, με χρυσό ως ηλεκτρόδιο, συσσωρεύοντας αργά περισσότερο χρυσό με κάθε σεισμικό γεγονός» είπε ο Βόισι.

Όσον αφορά στο κατά πόσον θα ήταν δυνατή η παραγωγή χρυσού στο εργαστήριο, μιλώντας στο Live Science ο Βόισι διευκρίνισε πως «δεν είναι αλχημεία…πρέπει να έχεις χρυσό σε ένα διάλυμα και μετά απλώς το κάνεις να προσκολληθεί κάπου αντί να είναι μέσα στο υγρό». Επίσης η έρευνα δεν δίνει στοιχεία για το πού θα έπρεπε να αναζητηθούν ψήγματα χρυσού.