El Oro y otros metales pesados: su origen extraterrestre

Sabemos que el oro viene del espacio, y que podemos encontrarlo en lugares tan raros como las hojas de los árboles. Sin embargo, el origen del mayor yacimiento de este metal precioso era un misterio hasta hace poco. Un investigador tiene una nueva teoría, y tiene con ver con los microbios.

El lugar del que hablamos es el filón de Witwatersrand en Sudáfrica. La increíble abundancia de este depósito de oro lo ha llevado a ser conocido como El Dorado Africano. Se calcula que el 40% de todo el oro del planeta procede de esta única veta de 100 kilómetros de largo y más de 3,6 kilómetros de profundidad en algunos puntos. El filón de Witwatersrand se descubrió en 1886, y dio lugar a una fiebre del oro de la que nació la ciudad de Johannesburgo. A día de hoy, y aunque ya se han extraído más de 40.000 toneladas métricas de oro, el yacimiento aún se sigue explotando mediante técnicas de minería a profundidades extremas.

Se sabe que el depósito de oro se formó hace entre 2300 y 2800 millones de años en una zona que en aquel entonces era un delta marino. La hipótesis más extendida es que el oro se fue erosionando de unas montañas de granito cercanas que existían en la época hasta depositarse en el mar. Sin embargo, esa es solo una teoría y no se conoce a ciencia cierta qué provocó una acumulación tan colosal del precioso metal en un mismo lugar.

Christoph Heinrich, del Centro Tecnológico de Zurich, no está de acuerdo con esta hipótesis. Este geólogo, por el contrario explica que el oro de esa zona se formó debido a la labor de microorganismos primitivos que separaron el elemento presente en compuestos de sulfuro expulsados al aire por la actividad volcánica, y depositados en el el agua por la lluvia ácida. Heinrich explica a New Scientist que hace 3.000 millones de años, la Tierra no tenía apenas oxígeno en la atmósfera y, de hecho, si lo hubiera tenido, estas bacterias anaerobias nunca hubieran sintetizado tanto oro.

La hipótesis de Heinrich aún no está probada al 100%, pero tiene visos de resultar cierta. Si es así, abre la puerta a nuevas pistas de buscar otros yacimientos de metales preciosos en base a la presencia de carbono o de formas de vida primitivas. En otras palabras, la teoría apunta a nuevas zonas que se habían descartado hasta ahora, pero que podrían ocultar yacimientos de oro quizá tan increíbles como el de Witwatersrand. [vía New Scientist]

Foto: optimarc/ Shutterstock

El oro es un metal extraterrestre, y no es el único. El plomo, el platino, el mercurio, y todos los elementos metálicos pesados de la tabla periódica no se formaron en la Tierra. Cayeron del cielo debido a las explosiones masivas de estrellas de neutrones al colisionar, las mismas explosiones que se cree que dan lugar a los agujeros negros.

El descubrimiento lo hicieron científicos del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian tras reunir datos de observación de un reciente estallido de rayos gamma. Este tipo de explosiones, como explica el vídeo debajo, son uno de los fenómenos más brillantes del universo, y esta, en concreto, se observó con mucho detalle desde el Hubble, y desde el Telescopio Magallanes, en Chile.

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"Al principio se creía que estos elementos se creaban durante las explosiones de supernovas", comenta Edo Berger, líder del proyecto. "No obstante, ahora sabemos que son las colisiones de estrellas de neutrones las que generan todos los elementos más pesados que el oro. Todo el oro del universo, de hecho, se debe a esas explosiones".

Para Berger y su equipo la prueba de creación de metales pesados por efecto de esas explosiones es el auténtico descubrimiento. No obstante, el dato del oro siempre es útil para dar repercusión a un avance científico. El equipo de astrofísica calcula que, en estas explosiones, se genera una cantidad de oro equivalente a 10 veces la masa de la luna. El descubrimiento hace pensar también que las mayores reservas de oro en el espacio estarán en las inmediaciones de las zonas donde han colisionado las estrellas, o sea, donde se cree que nacen los agujeros negros. La idea de una mina de oro orbitando alrededor de un agujero negro es material de primera para una película o un videojuego. Sólo hay que aderezar con alienígenas. [Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian]

Foto: NASA

Fuentes: 
http://es.gizmodo.com/descubren-el-verdadero-origen-del-oro-explosiones-cosm-824617920
http://es.gizmodo.com/como-se-formo-el-yacimiento-del-que-sale-el-40-del-oro-1683292845

Científicos rusos crean el fullerito, un material más duro que el diamante

Han desarrollado un nuevo método para sintetizar el fullerito: material de carbono más duro que el diamante, que es uno de los materiales más duros que se conocen. Este material interesa a los especialistas en el procesamiento de metales y otros materiales.

Científicos rusos han encontrado una manera de crear elementos mucho más duros que el diamante, hallazgo del que se beneficiará la industria y que abre una nueva dirección en el estudio de materiales.

Un grupo de investigadores de varias universidades rusas han desarrollado un nuevo método para sintetizar el fullerito: material de carbono más duro que el diamante, que es uno de los materiales más duros que se conocen. Este material interesa a los especialistas en el procesamiento de metales y otros materiales.

El fullerito está formado por fullerenos C60: moléculas esféricas de carbono que consisten de 60 átomos. La durabilidad del fullerito depende de cómo estos átomos están conectados. En el material, descubierto por científicos rusos, los átomos están conectados en todas las direcciones, lo que lo hace el más duro: esto se llama polímero tridimensional.

Sin embargo, para producir el fullerito tridimensional a nivel industrial, se necesita una presión de 130.000 atmósferas, como mínimo, que los equipos contemporáneos no pueden asegurar. Los investigadores rusos han encontrado una manera para ello: descubrieron que la adición de sulfuro de carbono a la mezcla básica antes de la síntesis permite crear el fullerito a una presión mucho más baja, 80.000 atmósferas. Además, este método no requiere temperaturas altas: es suficiente con la temperatura ambiente.

El descubrimiento, publicado en la revista 'Carbon', permite producir este material a gran escala y abre una nueva dirección en los estudios de materiales, señalan los científicos.

Fuente: Actualidad RT

Striking Cosmic Gold: How was Earth’s most well-known precious metal made?

“Don’t gain the world and lose your soul;
wisdom is better than silver or gold.” -Bob Marley

Throughout all of recorded human history, there’s perhaps no element so fascinating to our species as gold, long regarded as the ultimate symbol of wealth and beauty, and as the most fascinating of all adornments going back to ancient times.

Image credit: National Etruscan Museum at Villa Giulia, of Etruscan Gold, via flickr user HEN-Magonza, athttp://www.flickr.com/photos/hen-magonza/4256649637/.

Yet gold is way up there on the high end of the periodic table, at element 79, making it one of the heaviest stable, naturally occurring elements in all the Universe. To be frank, only three heavier elements — Mercury, Thallium and Lead — are also stable.

Image credit: Michael Dayah ofhttp://www.ptable.com/.

While the hydrogen on our world was created during the Big Bang, and the lighter elements were created in earlier generations of stars and spit back out into the Universe, the origin of relatively heavier elements like gold is somewhat more surprising and intricate. In particular, I came across the following infographic that excellently summarizes how this happens, which I share with you (with permission) now.

Image credit: A.J. Ghergich of http://ghergich.com/; originally retrieved fromhttp://topdollarpawnbrokers.com/one-au-some-explosion/.

This is not only an amazing story, but you must realize that the vast majority of gold in the Universe most likely comes from this process, and not any other. Let me walk you through the cosmic history of the elements, and we can talk about where the heavy ones — including gold — are most likely to come from.

Image credit: me, modified from Lawrence Berkeley Labs.

In the early days of the Universe, there was nothing but a hot, dense sea of plasma: matter-and-radiation that was so energetic that no two particles could bind together without being immediately blasted apart again. Even individual protons and neutrons, the instant they would find one another, would run into a photon energetic enough to blast them back into into their constituent particles.

Over time, however, as the Universe expanded, it also cooled, and that meant that these heavier nuclei that were forming could remain, stably, for an indefinite amount of time. The lightest elements in the Universe — hydrogen, helium and their various isotopes (and a little lithium) — were formed in this way: in the aftermath of the Big Bang itself.

Image credit: Spitzer Space Telescope, NASA / JPL-Caltech.

But over time, gravitation worked its magic, contracting this now-cool matter down into dense molecular clouds, and eventually into the Universe’s first stars. Made up of mostly hydrogen with a little bit of helium, these are known as Population III stars: stars with practically noelements heavier than helium in them.

These stars not only fused that hydrogen into helium in their cores, but the heaviest ones went on to burn helium into carbon, and then to fuse carbon, oxygen, silicon and sulphur into elements all the way up to iron, nickel and cobalt in their innermost cores! Eventually, when the cores of these stars run out of burnable fuel, they collapse and explode in a Type II supernova!

Image credit: Nicolle Rager Fuller / NSF.

Although the innermost cores will collapse down into a black hole or (more commonly) a neutron star, the outermost layers get ejected back into the Universe. These layers, the ones rich in hydrogen, helium, carbon, oxygen and some other relatively light elements, are returned to the interstellar medium, where they can become part of future generations of stars.

Image credit: Spitzer Space Telescope (red), Hubble Space Telescope (orange), Chandra X-ray Observatory (blue and green) / NASA.

Yes, it’s true that the same explosion that creates a core of neutrons alsoejects a large number of neutrons, allowing elements much heavier than iron to form rapidly, reaching all the way up the periodic table to heavy, unstable elements that have all radioactively decayed away here on Earth.

But it isn’t enough — when it comes to explaining the Universe — to simplycreate the heavy elements; we need to create them in the proportions we observe them to exist. When it comes to the relatively lighter elements, like carbon, oxygen and silicon, they do in fact seem to originate from this process.

Image credit: NASA / ESA / Hubble Space Telescope, via WikiSky.

But when we look at population II stars, which are the generations of stars that arise from the Universe once it’s been enriched by these supernovae, we find that although they are rich in these light elements, they’re woefully deficient when compared to our Sun when it comes to elements like iron (which is just element 26) and heavier.

You see, our Sun is known as a population I star, and it’s very similar to other stars in the plane of our galaxy, and all spiral galaxies for that matter. It’s true that it has even more carbon, nitrogen, oxygen, and silicon than the population II stars, which indicate that there have been even moregenerations of stars that have lived, burned their fuel, gone supernova, and returned that material to interstellar space before our world was created. But the ratio of the truly heavy elements — from iron to tin to gold and beyond — is inexplicably higher than these ultra-massive stars going supernovae alone can explain.

Image credit: Wikimedia Commons user 28bytes, via CC-BY-SA-3.0.

Something else must be happening to account for these heavy elements. Something else must be creating these elements, and it must be creating them in a different fashion than how the other, lighter ones were made!

Up until recently, all we had was a theory about how.

Image credit: Dana Berry / Skyworks Digital, Inc.

Space is full of neutron stars left over from the ultra-massive stars that formed early in the Universe; there are estimated to be literally billions of them swarming through every Milky Way-sized galaxy in existence. For the most part, these neutron stars are the only ones in their star system, but every once in a while, they were once part of a binary or trinary system where two of the stars were massive enough to leave neutron stars behind.

We know this to be true because occasionally, neutron stars emit beams of radio energy that “pulse” at us as they rotate: this is what pulsars are. And right here in our own galaxy, we’ve discovered evidence of a binary system where both stars are neutron stars that pulse at us: a double pulsar!

https://www.youtube.com/watch?v=HfDDI_SCarw

Thanks to Einstein’s General Relativity, we know that orbits like this decayover time, and given enough time, these pulsars will eventually decay into one another and collide.

What do you think it is that happens when two neutron stars, that is, when two objects approximately the mass of the Sun, the size of a mid-sized city and made out entirely of neutrons, collide with one another?

Image credit: NASA / Albert Einstein Institute / Zuse Institute Berlin / M. Koppitz and L. Rezzolla.

Well, the result is catastrophic! They may (or may not) leave a black hole behind, but what definitely happens is that these neutron stars are destroyed in just a fraction of a second, ejecting an estimated thousands of Earth-masses worth of heavy elements into the Universe! This is where the majority of the Universe’s gold, platinum, mercury, lead and uranium come from, and where practically all of Earth’s stores of these elements come from, too.

When you consider all the generations of stars that lived and died to create the elements on Earth, you had better not forget the neutron stars — stars that died twice: once in a supernova and once in a gamma-ray-burst — when you think of the heavy elements!

It’s estimated that in a typical, Milky-Way like galaxy, an event like this occurs every 10,000-to-100,000 years, meaning that there were somewhere around a hundred-thousand to a million of these neutron star mergers occurring in our galaxy, enriching it with the heaviest of elements, prior to the formation of our Solar System.

It’s very rare to see a popular infographic created by a non-specialist that’s this scientifically accurate (the only thing I’d change is that there are probably only about 20 Moon-masses worth of gold, specifically, created in a single merger like this, not 20 Earth-masses; there are a lot of elements to go around), so kudos to A.J. for a job well done. And, of course, also, an extra thanks for letting me share it with you. And that’s the cosmic story of not only gold, but all the heavy elements present on our world today!

Source: https://medium.com/starts-with-a-bang/1dff9b27d587

¡Háztelo! - "El Trabajador"

No recordareis un  grupo de los 80/90 llamado Háztelo, pero entre sus canciones había una que se titulaba el trabajador. La letra hoy mas que nunca es de tremenda actualidad. El trabajador, que lo disfruteis...