Zlato vládne světu. Proč je tento magický lesklý kov tak vzácný a odkud se na Zemi vzal?
Žádný kov nemá takový vliv na životy lidí jako zlato. Nejde jen o třpytivě žlutý lesk, jenž dokázal zbavit rozumu celé zástupy, dokonce ani o moc, která silou drahého kovu měnila a mění dějiny. Dnes ekonomiku sice už zdánlivě pohánějí virtuální peníze, jež jsou jen proudové impulsy v čipech, ale jejich skutečnou hodnotu pořád zrcadlí zlato. Ale proč je tento magický kov vzácný? A odkud se na Zemi vzal?
Zlato otevírá všechny brány, konstatoval římský filozof a politik Marcus Tullius Cicero už v prvním století před počátkem našeho letopočtu. Podle některých autorů k tomu ještě dodal: „A otevírá i brány podsvětí.“ To ještě netušil, že později touha po zlatě vyžene námořníky do neznáma, aby objevovali nové kontinenty, přiměje conquistadory rozvrátit velkolepé říše a donutí zlatokopy během zlatých horeček dojít do pustin, kde po tisících umírali. Touha po zlatě a emoce, jež v lidech vzbuzuje, působí až iracionálně. Španělský conquistador Hernán Cortés to vyjádřil slovy: „Trpíme nemocí srdce, kterou vyléčí jen zlato.“
Zlato není jediný vzácný kov, jsou i vzácnější. Přesto neexistují iridiové, palladiové nebo osmiové korunovační klenoty, poklady nebo horečky, kterým lidé propadají při jejich dobývání. Co je na žlutém kovu tak výjimečného?
Kov boha Slunce
Ze všeho nejdřív asi lidi zaujal žlutavý třpyt zlata, jejž si spojili se Sluncem. A protože Slunce je životodárné, poskytuje teplo, světlo, úrodu, usoudili, že má božskou povahu – a že na zlato se přinejmenším část jeho božství přenáší. Inkové prý věřili, že zlato je potem boha Slunce, zatímco stříbro jsou slzy Měsíce. Starořečtí a staroegyptští bohové byli dokonce ze zlata přímo stvoření, nebo měli alespoň zlaté svaly, krev a jiné části těla. Někteří lidé mají ze zlata zuby, ale to z nich bohy samozřejmě nedělá.
Třpyt ovšem není jediná vlastnost, která zlato vyčleňuje ze společnosti ostatních kovů. Především je prakticky nezničitelné: netrpí korozí, téměř nereaguje s jinými látkami, nezvětrává. Jako jediný kov se v přírodě vyskytuje téměř výhradně v ryzí formě. Jde ho rozdělit, roztavit, udělat z něj něco jiného – ale pořád to bude třpytivě žluté zlato. Nemůžete vyloučit, že ve vašem snubním prstenu je něco zlata z pokladu trojského krále Priama nebo z nákladu španělské galeony, kterou potopili piráti a později vyrabovali hledači pokladů.
Nezničitelnost a estetické kvality dělají ze zlata ideální platidlo. Ale k tomu je potřeba ještě něco: nesmí být lehké ho získat. Primitivní kultury prý používaly jako měnu lastury, kusy látky nebo ořechy. Jenže snadná dostupnost směnnou hodnotu takového platidla poněkud zpochybňuje. Proč se za ně nechávat najmout k nepříjemné práci nebo prodat prase, když si úspory místo toho můžu nalovit v moři, utkat nebo setřást ze stromu. To u zlata nehrozí – je vzácné. Než vytěžit nebo narýžovat potřebné množství, je snazší prodat za ně to podsvinče.
Tato vzácnost zlata spočívá v okolnostech jeho vzniku a ve způsobu, jakým se ocitlo na Zemi. Za počátkem jeho příběhu musíme jít hluboko do minulosti vesmíru.
Hvězdy jako alchymisté
Bible říká, že na počátku bylo slovo – a pokud mají pravdu filozofové jako Nick Boström, kteří tvrdí, že vesmír je 3D simulace nebo počítačová hra, tak na tom možná něco bude. Jenže tuhle teorii nejde otestovat a to vědci nemají rádi. Drtivá většina z nich proto věří spíš na Velký třesk, pro který je k dispozici důkazů dost. Což se mimochodem nemusí navzájem vylučovat, protože nechybí ani názor (jejž podpořil i minulý papež František), že Velký třesk má na svědomí Bůh.
Podle teorie Velkého třesku se (zjednodušeně řečeno) první hmota hodná toho označení ve vesmíru objevila 380 000 let od Velkého třesku, což v kosmickém měřítku znamená, že se tak stalo prakticky okamžitě. Jenže nejdřív měla podobu pouhých atomů vodíku, helia a lithia a ty mají do zlata hodně daleko; Tutanchamonovu masku ani svatováclavskou korunu z nich neuděláte.
Ale i když šlo o nejlehčí atomy, nějakou hmotnost přece jen měly, a tak se navzájem přitahovaly. Nejdřív vytvořily mračna, pak ještě hustší oblasti, až v nich zavládl takový tlak a teplota, že se zažehla termojaderná fúze. Zrodila se první generace hvězd, jež vlastně nejsou nic jiného než termojaderné reaktory. Má se za to, že tyto hvězdy (mnohem větší než Slunce) vznikly asi 100 miliónů let po Velkém třesku. Pro srovnání: dnes je vesmír starý 13,8 miliardy let.
Hlavním produktem hvězdných termojaderných reaktorů sice je energie, ale kromě toho mají ještě další práci: jednoduché atomy spojují do složitějších. Nakonec taková hvězda své palivo vyčerpá a zhroutí se do sebe, protože fúzní reakce už nejsou schopné působit proti gravitaci. Dojde k obrovské explozi, při níž jsou „reaktorem“ vyrobené složitější prvky vymrštěny do vesmíru. Takovému jevu se říká supernova.
Oblaka plynu, která obsahují mimo jiné i prvky vyrobené první generací hvězd, se zase začnou shlukovat. Nakonec vznikne další generace hvězd s vyšším obsahem těžších prvků. Ty při termonukleárních reakcích vytvářejí ještě složitější prvky, až konečně máme ve vesmíru celou Mendělejevovu tabulku. Tedy i zlato. Takže je to vlastně vesmírem rozprášený popel mrtvých hvězd. Nevzniká tak jen zlato; v konečném důsledku vzniká i všechno ostatní, včetně nás. Přeměnu obyčejných prvků v drahé kovy, o níž marně usilovali renesanční alchymisté, hvězdy zvládaly levou zadní už od počátku věků. Supernovy tak hrají významnou roli nejen ve vývoji vesmíru, ale i života.
Ale jsou tu i novější teorie, podle nichž zlato mohlo vznikat jinak. Poměrně nedávno je astronomická pozorování potvrdila.
Prokletí kilonovy
Stalo se to 17. srpna 2017: toho dne gravitační detektor LIGO v americkém státě Washington zaznamenal gravitační vlny pocházející z galaxie NGC 4993, vzdálené 140 miliónů světelných let. V téže době jiné přístroje v několika desítkách observatoří po celém světě ze stejného směru indikovaly elektromagnetické záření a krátký gama záblesk. Stalo se něco, co už roku 1998 teoreticky předpověděl významný polský astronom Bohdan Paczyński: srazily se dvě neutronové hvězdy nebo neutronová hvězda s černou dírou. Došlo při tom k explozi ještě mnohonásobně efektnější než supernova. Astronomové jí říkají kilonova.
Černé díry už dokázaly proniknout do povědomí laické veřejnosti, a dokonce i do obecného jazyka, ale méně populární neutronová hvězda není o nic méně zajímavá. Vzniká jako pozůstatek po výbuchu supernovy, kdy se její zbytek zhroutí do tělesa o průměru několika málo kilometrů. Ale protože do tak malého objektu gravitace stlačila obrovské množství hmoty, stala se z ní „polévka“ skládající se jen z neutronů. Přitom má nepředstavitelnou hmotnost: pouhá čajová lžička váží miliardy tun – jako celá planeta.
A právě za to vděčíme zlatu: když se srazí dvě těžkotonážní neutronové hvězdy nebo neutronová hvězda s neméně těžkotonážní černou dírou, dojde k explozi, proti níž je i supernova jen takové blafnutí. Vzniknou při tom ty nejtěžší prvky (včetně platiny a zlata), které jsou rozhozeny do širokého okolí. Kilonovy ale nevybuchují moc často, takže na potvrzení Paczyńského teorie museli astronomové čekat. Teprve událost ze 17. srpna 2017 jednoznačně potvrdila, že se takové věci ve vesmíru opravdu dějí. A nejen to. Povaha elektromagnetického vyzařování kilonovy prozradila, že jejich exploze jsou ideálním místem pro vznik těžkých prvků. Odborníci odhadují, že toho dne vzniklo množství zlata a platiny představující několikanásobek hmotnosti Země.
Zdálo by se tedy, že je namístě projevit kilonovám vděk za nejvzácnější prvky. Ale nemusíme to přehánět, protože při těchto explozích také vznikají gama záblesky schopné zlikvidovat všechno živé na obrovské vzdálenosti. Jako by už při samotném zrození zlata do něj byla vložena smrtící kletba.
Jak často kilonovy vybuchují, o tom se vědci zatím přou. Zdá se ale, že jde o jev spíš vzácný, i když ve vzdálenější minulosti jich mohlo být víc. Jako námět pro katastrofický film se zřejmě najdou lepší scénáře, protože ve vzdálenosti mnoha světelných let od Země pro takové představení nejsou vhodné objekty.
Postrach platebních karet
Ještě výkonnějším výrobcem zlata nejspíš jsou hvězdy, jimž se říká magnetary. Vyplývá to ze studie, kterou letos zveřejnil tým vedený Anirudhem Patelem ze Skupiny vysokoenergetické astrofyziky na Kolumbijské univerzitě. Magnetar je vlastně typ neutronové hvězdy, jež však generuje ještě silnější magnetické pole. A to tak, že nejsilnější v celém vesmíru.
„Síle magnetického pole těchto objektů se ve vesmíru nic jiného ani vzdáleně nepřibližuje,“ říká astronom Bryan Gaensler ze společného Centra pro astrofyziku (CfA). „Kdyby takové těleso proletělo ve vzdálenosti 100 000 mil (160 000 kilometrů) od Země, vymazalo by data ze všech platebních karet na naší planetě.“
Magnetary se projevují gama záblesky a záblesky rentgenového záření, jež v devadesátých letech přispěly k jejich objevení. Letos v dubnu publikoval vědecký časopis The Astrophysical Journal Letters studii Anirudha Patela a jeho týmu, která předpokládá, že magnetary byly zdrojem nejméně 10 procent zlata a dalších těžkých prvků v naší Galaxii. Mohou za to (zjednodušeně řečeno) erupce v jejich horních vrstvách, jež kromě zmíněných záblesků vedou také k vyvrhování velkého množství hmoty. A právě to vytváří podmínky pro syntézu těžkých prvků, včetně zlata. Jediná taková erupce dokáže vytvořit množství zlata a platiny o hmotnosti srovnatelné s hmotností Marsu.
Patelův tým k tomuto závěru došel analýzou dat NASA o rentgenových a gama záblescích za uplynulých 20 let. Jedním ze spoluautorů studie je český vědec Jakub Cehula z Karlovy univerzity v Praze.
„Analýzou starých a téměř zapomenutých dat se nám podařilo odpovědět na otázku vzniku zlata,“ uvedl další spoluautor studie – Eric Burns, astrofyzik z Louisianské státní univerzity.
Pokračování toho, čemu astrofyzikové říkají magnetarová zlatá horečka, se očekává roku 2027. Tehdy má NASA vypustit kosmický teleskop COSI (Compton Spectrometer and Imager), který bude studovat energetické jevy ve vesmíru, včetně erupcí magnetarů. Bude při tom schopen detekovat i jednotlivé prvky, jež přitom vznikají.
Kosmická agentura teleskop vyvinula ve spolupráci s několika americkými univerzitami a italskou kosmickou agenturou. V minulých letech ho testovala zavěšený na stratosférických balónech. Až bude ve vesmíru, pomůže vědcům pochopit, kde a jak v naší Galaxii vzniká a zaniká hmota včetně těžkých prvků.
Zlatý meteorit Julesa Verna
Už tedy víme, odkud se zlato vzalo ve vesmíru, ale pořád ještě zůstává otázka, jak vznikla jeho ložiska na Zemi. Protože naše planeta sice je z kosmického materiálu obsahujícího zlato „vyrobené“ hvězdami, jenže prošla stadiem, kdy měla podobu roztavené koule. Tehdy těžké prvky klesly do hlubin, takže by se na povrchu neměly vyskytovat. Proč přesto nějaké zlato, platinu a další těžké kovy máme, je zatím předmětem dohadů.
„Ačkoliv jsme experti na využívání minerálů, o jejich původu pořád víme málo,“ říká geolog José María Jiménez z katedry mineralogie University of Granada. „Hledání zlata sice motivovalo migrace, expedice i války, ale vznik jeho ložisek je stále nejasný.“
Podle jedné teorie ve fázi roztavené Země kleslo zlato k takzvanému plášti, což je vrstva Země nacházející se mezi zemskou kůrou a zemským jádrem. Pod kontinenty začíná v hloubce nejméně 20 kilometrů, takže ani kdybyste potřebovali vylepšit svou platební situaci opravdu hodně, tudy cesta k řešení nevede.
Naštěstí příroda tyto horniny bohaté na zlato občas posílala nahoru. Mezi žhavotekutými hlubinami a povrchem probíhá výměna tepelné energie, jež pohybuje zemskou kůrou, občas ji i trhá, starou rozpouští a vytváří novou. Při těchto událostech často stoupá k povrchu žhavé magma, někdy vyrazí na povrch, zatímco jindy ztuhlo už pod povrchem. Kolem těchto horkých těles kolovala horká voda, vylouhovala těžké kovy a při svém chladnutí je zase na specifických místech vylučovala – až vznikly zlaté žíly neboli primární ložiska. Z nich se kov těží hornickým způsobem. Někde žíly zvětrávaly a tak se vytvářela sekundární ložiska, nejčastěji v podobě písků, z nichž se zlato získává rýžováním.
Jiní geologové soudí, že dostupné zlato přišlo z vesmíru. Už Jules Verne napsal román Honba za meteorem, jehož „hlavním hrdinou“ je kosmické těleso celé ze zlata. Pozdější výzkumy ukázaly, že to není jen čtenářsky atraktivní téma, ale že i tentokrát prokázal francouzský romanopisec udivující jasnozřivost. Některé meteority vznikly srážkami a rozpadem těles, která prodělala stejný vývoj jako Země. Mohly tedy v hloubce obsahovat i vrstvy bohaté na těžké kovy. Některé trosky těchto planetek a asteroidů tedy mohou pocházet z těchto vrstev – a tedy být něčím na způsob Vernova zlatého meteoru. Když během geologických věků taková tělesa dopadala na Zemi, vytvářela ložiska těžkých kovů. Zatímco ta, jež se vesmírem stále prohánějí, představují velký magnet pro investory do projektů kosmické těžby.
Éra zlatých horeček tak neskončila. Jen budou zlatokopové místo flanelových košil nosit skafandry – nebo je úplně nahradí roboti.
Tento článek je součástí balíčku PREMIUM.
Odemkněte si exkluzivní obsah a videa!
