Wie Gold entsteht

Gold entsteht sowohl durch Prozesse im Universum als auch durch geologische Vorgänge auf der Erde. Es ist eines der faszinierendsten Elemente, nicht nur wegen seines Glanzes und Wertes, sondern auch wegen der außergewöhnlichen Umstände seiner Entstehung. Im Folgenden erkläre ich dir umfassend, wie Gold auf kosmischer und geologischer Ebene entsteht:

1. Kosmische Entstehung von Gold: Neutronensterne und Supernovae

Gold kann nicht einfach durch übliche chemische Reaktionen auf der Erde entstehen, weil es sich um ein sogenanntes Schwermetall handelt. Solche schweren Elemente entstehen nur unter extremen Bedingungen im Weltall, insbesondere durch folgende kosmische Ereignisse:

a) Supernovae (Sternexplosionen)

Sterne erzeugen in ihrem Inneren durch Kernfusion eine Vielzahl von Elementen, die von Wasserstoff und Helium über Kohlenstoff bis hin zu schwereren Elementen wie Sauerstoff oder Eisen reichen. Allerdings endet dieser Prozess bei Eisen: Die Fusion von Eisen verbraucht mehr Energie, als sie freisetzt. In den letzten Stadien des Lebens eines massereichen Sterns, wenn der Eisenkern kollabiert, explodiert der Stern in einer gewaltigen Supernova.

In diesen extrem heißen und dichten Explosionen können riesige Mengen an Neutronen freigesetzt werden. Diese Neutronen fangen sich in den Atomkernen von Eisen oder anderen Elementen ein und schaffen durch sogenannte Neutroneneinfangprozesse die Bedingungen für die Bildung von noch schwereren Elementen – darunter auch Gold. Diese Art der Entstehung wird auch als r-Prozess bezeichnet (für „rapid“ = schnell), da die Neutroneneinfänge extrem schnell hintereinander erfolgen.

b) Kollisionen von Neutronensternen

Eine andere, noch extremere Quelle für die Entstehung von Gold im Universum sind die Kollisionen von Neutronensternen. Neutronensterne sind extrem dichte Überreste von ausgebrannten Sternen, die nach einer Supernova übrig geblieben sind. Wenn zwei solcher Neutronensterne aufeinanderprallen, wird eine unfassbare Menge Energie und Materie freigesetzt, darunter auch viele Neutronen. Dies schafft ebenfalls die idealen Bedingungen für die Entstehung schwerer Elemente wie Gold durch den r-Prozess.

In den letzten Jahren haben Astronomen bei der Beobachtung solcher Ereignisse festgestellt, dass eine bedeutende Menge an Gold in diesen Kollisionen entsteht. Eine bekannte Kollision von Neutronensternen, die 2017 entdeckt wurde (durch Gravitationswellen und Lichtsignale), könnte hunderte Male mehr Gold erzeugt haben als die gesamte Menge Gold, die je auf der Erde gefunden wurde.

c) Verteilung im Universum

Nach der Entstehung von Gold in diesen gewaltigen kosmischen Ereignissen werden die schweren Elemente durch interstellare Winde und Supernovaexplosionen in den Weltraum verteilt. Diese Elemente werden Teil von Gas- und Staubwolken, aus denen später neue Sterne, Planeten und andere Himmelskörper entstehen. Die Goldatome vermischen sich also mit anderem Material und können schließlich in planetaren Systemen wie unserem Sonnensystem kondensieren.

2. Geologische Entstehung von Gold auf der Erde

Nachdem das Gold im All entstanden ist und in die Gas- und Staubwolken gelangte, aus denen sich unser Sonnensystem formte, bildete es einen Teil des Materials, aus dem auch die Erde entstanden ist. Auf der Erde gibt es mehrere geologische Prozesse, die das Gold in abbauwürdigen Mengen konzentrieren:

a) Primäre Goldlagerstätten: Magmatische Prozesse

In der frühen Geschichte der Erde, als sich die Erdkruste aus Magma formte, sanken viele schwere Elemente, einschließlich Gold, aufgrund ihrer hohen Dichte in den Erdkern. Trotzdem blieben geringe Mengen Gold in der Erdkruste erhalten. Magmatische Prozesse, bei denen geschmolzenes Gestein aus dem Erdmantel aufsteigt und abkühlt, spielen eine entscheidende Rolle bei der Konzentration von Gold in der Erdkruste.

In diesen Prozessen können sich hydrothermale Lösungen (heiße, mineralreiche Flüssigkeiten) bilden, die durch Risse und Spalten im Gestein fließen. Wenn das Wasser abkühlt, fallen die darin gelösten Mineralien, einschließlich Gold, aus und lagern sich in den Spalten und Klüften ab. Diese Quarz-Gold-Adern sind eine der primären Quellen für Gold.

b) Sekundäre Goldlagerstätten: Erosion und Seifenlagerstätten

Gold ist chemisch sehr stabil und widerstandsfähig gegen Verwitterung, was bedeutet, dass es über lange Zeiträume in der Erdkruste erhalten bleibt. Wenn Gesteine, die Gold enthalten, durch Erosion abgetragen werden, wird das Gold mit anderen Mineralien und Sedimenten in Flüsse und Bäche gespült.

Da Gold schwerer ist als die meisten anderen Sedimente, setzt es sich in bestimmten Bereichen von Flüssen, in sogenannten Seifenlagerstätten, ab. Diese Goldvorkommen finden sich oft in Flussbetten, wo das Gold durch die Strömung konzentriert wird. Solche Lagerstätten wurden und werden auch heute noch weltweit abgebaut – zum Beispiel im berühmten Goldrausch in Kalifornien oder am Klondike in Kanada.

c) Tektonische Prozesse

Ein weiterer wichtiger Mechanismus zur Entstehung von Goldvorkommen auf der Erde sind tektonische Prozesse. Wenn Kontinentalplatten aufeinandertreffen, wird Gestein unter Druck gesetzt, erhitzt und deformiert. Dabei können hydrothermale Lösungen in die Risse und Spalten des Gesteins eindringen und das Gold ablagern. Solche geologischen Prozesse sind dafür verantwortlich, dass in bestimmten Regionen der Erde besonders große Goldvorkommen entstehen, wie beispielsweise in Südafrika, Australien und Russland.

3. Gold auf der Erde: Seltenheit und Bedeutung

Obwohl Gold in kosmischen Maßstäben regelmäßig entsteht, bleibt es auf der Erde ein extrem seltenes Element. Die meisten der ursprünglichen Goldvorkommen der Erde sind tief im Erdkern versunken. Nur ein kleiner Teil des Goldes befindet sich in der Erdkruste, wo es in minenwürdigen Mengen gefunden werden kann.

Schätzungen zufolge beträgt die gesamte Menge an Gold, die jemals auf der Erde gefördert wurde, rund 200.000 Tonnen. Das klingt viel, aber wenn man diese Menge in einen Würfel pressen würde, hätte dieser nur eine Kantenlänge von etwa 21 Metern. Gold ist also wirklich selten, und das erklärt, warum es seit Jahrtausenden als wertvoll angesehen wird.

Fazit: Vom All bis in die Erde

Gold ist eines der wenigen Elemente, das nicht einfach auf der Erde durch chemische Prozesse entsteht, sondern seine Ursprünge in den gewaltigen, katastrophalen Ereignissen des Universums hat – Supernovae und Kollisionen von Neutronensternen. Diese Ereignisse produzieren Goldatome, die sich schließlich in Planeten wie der Erde ansammeln. Auf der Erde wird Gold durch geologische Prozesse konzentriert und in Lagerstätten abgelagert, die über Jahrmillionen durch Erosion, tektonische Aktivitäten und magmatische Vorgänge entstehen.