Z tego wulkanu na Antarktydzie sypie się… czyste złoto. Skąd bierze się ten naukowy fenomen?

Mount Erebus, wznoszący się na Wyspie Rossa, to najdalej wysunięty na południe czynny wulkan na naszej planecie. Jest oddalony zaledwie o 1350 kilometrów od geograficznego bieguna południowego i skrywa w mroźnym otoczeniu rzadki, geologiczny fenomen – stale gotujące się jezioro lawy. Z tych lodowych „wrót do piekła” nieustannie ulatniają się gazy, które – jak udowodnili amerykańscy geochemicy – niosą ze sobą wyjątkowo drogocenny ładunek.

Nie jedz złotego śniegu, nawet na lodowym kontynencie

Badania opublikowane w czasopiśmie „Geophysical Research Letters” już w latach 90. XX wieku ujawniły tajemnicę tej niezwykłej góry. Zespół pod kierownictwem badaczki Kimberly Meeker z New Mexico Institute of Mining and Technology odkrył, że antarktyczny wulkan wyrzuca każdego dnia około 80 gramów złota.

Choć w skali przemysłowej to wciąż niewiele, wystarczyło to, by pokryć surową okolicę cennym pyłem. Obecność kruszcu odnotowano w śniegu otaczającym krater, w oparach ulatniającego się gazu, a nawet w próbkach powietrza atmosferycznego pobranych w odległości sięgającej 1000 kilometrów od wulkanu. Kiedy naukowcy spojrzeli na zebrane próbki pod mikroskopem elektronowym, okazało się, że nie są to bezkształtne, przypadkowe drobiny. Badacze ujrzeli misternie fasetowane, niemal idealnie geometryczne kryształy czystego złota, osiągające rozmiary do 60 mikrometrów.

Dlaczego Erebus to naukowy fenomen?

Sama obecność złota w wulkanicznych wyziewach nie jest anomalią. Magma wędrująca z głębi skorupy ziemskiej miesza ze sobą miedź, siarkę, srebro czy arsen. Inne aktywne wulkany, takie jak włoska Etna czy hawajska Kīlauea, zjawiskowo uwalniają tego pierwiastka znacznie więcej (wczesne szacunki dla Etny mówiły nawet o 2,4 kilograma złota dziennie). Różnica polega jednak na ostatecznej formie kruszcu.

W przypadku pozostałych wulkanów złoto pozostaje uwięzione w niezwykle złożonych lotnych związkach chemicznych i gazach. Mount Erebus to absolutnie jedyny znany wulkan na świecie, który emituje złoto w wyselekcjonowanej, czystej postaci.

Zagadka naturalnej mennicy

W jaki sposób drogocenny kruszec ucieka z wrzącej magmy i krystalizuje się w lodowatym powietrzu? Temperatura wrzenia czystego złota to niemal 3000°C – znacznie przewyższa klasyczne temperatury wulkaniczne, co wyklucza proste parowanie. Naukowcy przypuszczają, że złoto przemieszcza się z głębi wulkanu jako pasażer na gapę, niesiony przez lotne związki chloru i siarki.

Powstały dwie główne hipotezy tłumaczące proces powstawania kryształów:

1. Według pierwszej z nich, w miarę jak gorące gazy z krateru stykają się z mroźnym antarktycznym powietrzem i gwałtownie stygną, złoto wytrąca się i krystalizuje bezpośrednio z lotnych związków, opadając powoli na otaczający lód.

1. Druga hipoteza, wysunięta przez amerykańskiego wulkanologa Philipa Kyle'a, zakłada, że misterne złote kryształy formują się powoli i narastają w cienkiej skorupie na samej powierzchni jeziora lawy, skąd są bezlitośnie wywiewane przez ulatniające się pod ciśnieniem gazy.

Mimo upływu lat od pierwszego odkrycia, dokładny mechanizm powstawania wulkanicznego złota wciąż pozostaje tajemnicą. Coś w unikalnej chemii, specyficznej geologii, a być może w ekstremalnym gradiencie lokalnych temperatur sprawia, że antarktyczny Mount Erebus dumnie pozostaje najbardziej intrygującą „mennicą” ukształtowaną ręką natury.

Źródło: Geophysical Research Letters, Science Alert

Nasz autor

Jonasz Przybył

Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.