우연히 발견한 금덩이, 그 비밀은 지진과 전기에 있다?
우리가 꿈꾸는 로또 같은 이야기, 거대한 금덩이를 우연히 발견하는 일. 하지만 금덩이는 어떻게 만들어져서 땅속 깊이 숨겨져 있을까? 최근 연구 결과에 따르면, 지진과 전기가 금덩이 형성의 핵심 열쇠일 수 있다는 놀라운 사실이 밝혀졌다.
우주에서 온 귀한 손님, 금
금은 지구 내부에서 생성되는 것이 아니라 초신성 폭발이나 중성자별 충돌처럼 우주에서 일어나는 엄청난 사건을 통해 만들어진다. 이렇게 생성된 금은 행성 형성 과정에서 지구로 유입되어 지각 깊숙한 곳에 자리 잡게 된다. 지진 활동이나 소행성 충돌 등으로 인해 지표면 가까이로 올라온 금은 오랜 시간 동안 작은 조각의 형태로 존재해 왔다.
금덩이 탄생의 비밀, 지진과 전기
그렇다면 왜 어떤 금은 작은 조각으로 남아 있고, 어떤 금은 큰 덩어리로 뭉쳐질까? 기존에는 뜨겁고 물이 풍부한 유체 속에서 금이 침전되면서 석영 맥에 갇혀 금덩이가 형성된다고 알려져 있었다. 하지만 이 이론으로는 금의 농도가 극히 낮은 유체 속에서 큰 금덩이가 형성되는 현상을 완전히 설명하기 어려웠다.
최근 모나시 대학 연구팀은 새로운 가능성에 주목했다. 바로 석영의 압전성이다. 석영은 외부에서 힘을 받으면 전기를 발생시키는 특성을 가지고 있는데, 연구팀은 이러한 전기적 작용이 금 입자들을 서로 끌어당겨 금덩이를 형성하는 데 중요한 역할을 할 것이라고 추측했다.
연구팀은 실험을 통해 이 가설을 검증했다. 석영 결정을 금이 포함된 액체에 담근 후, 모터를 이용해 지진과 유사한 진동을 가했다. 그 결과, 석영 결정 주변에서 금 입자들이 서로 달라붙어 점점 더 큰 덩어리를 형성하는 것을 확인했다.
금덩이 탄생의 새로운 시나리오
이번 연구 결과는 금덩이 형성에 대한 기존의 이론에 새로운 시각을 제시한다. 지진과 같은 지각 변동으로 인해 석영에 전기가 발생하고, 이 전기가 금 입자들을 끌어당겨 금덩이를 만든다는 것이다.
물론 금덩이 형성에는 다양한 요인이 복합적으로 작용할 수 있다. 하지만 이번 연구는 지진과 전기가 금덩이 형성에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냄으로써 금 탐사 및 연구 분야에 새로운 가능성을 열었다.
미스터리에 대한 끊임없는 탐구
금덩이 형성의 비밀은 아직 완전히 밝혀지지 않았다. 하지만 과학자들은 끊임없는 연구를 통해 자연의 신비를 밝혀내고 있다. 이번 연구는 금뿐만 아니라 다른 광물 자원의 형성 과정을 이해하는 데도 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
우연히 발견한 금덩이, 그 뒤에는 우리가 상상하지 못했던 놀라운 과학적 원리가 숨겨져 있었다. 앞으로 더 많은 연구를 통해 금덩이 형성의 비밀이 속속들이 밝혀지기를 기대해 본다.
거대한 금덩어리의 형성 과정에 대한 새로운 실험 결과가 발표
이 연구에 따르면 지진과 전기가 금덩어리 형성의 핵심 요소일 수 있다고 한다. 금은 지구에서 형성되지 않고, 초신성과 중성자별의 충돌로 만들어진다고 여겨진다. 이러한 대격변으로 우주에 흩어진 금은 행성이 형성되는 먼지가 많은 원반에서 발견된다. 따라서 미량의 금이 수십억 년 동안 지구에 존재해 왔다고 한다.
대부분의 경우 금은 작은 조각의 형태를 띠지만, 드물게 수십 킬로그램에 달하는 더 큰 덩어리를 형성할 수 있다고 한다. 그러나 이러한 큰 덩어리의 형성 과정은 여전히 미스터리로 남아있었다.크리스 보이시 박사는 "표준적인 설명은 지구 지각의 균열을 통과할 때 뜨겁고 물이 풍부한 유체에서 금이 침전된다는 것이다"라고 말했다. 그러나 이 이론은 큰 금덩어리의 형성을 완전히 설명하지 못한다고 한다.
이에 모나시 대학의 연구원들은 전기라는 새로운 요소를 조사했다. 석영은 압전성으로, 기계적 응력이 가해지면 전하를 생성한다. 연구팀은 이 효과로 인해 금이 덩어리로 뭉쳐지고, 기계적 응력이 지진에서 올 수 있다고 추측했다.
이 가설을 검증하기 위해 연구자들은 석영 결정을 금이 풍부한 액체에 담근 다음, 모터를 사용하여 지진으로 인한 응력을 시뮬레이션했다. 그 결과, 현미경을 통해 금의 성장을 확인할 수 있었다고 한다.이 연구 결과는 거대한 금덩어리 형성 과정에 대한 새로운 통찰을 제공하며, 지진과 전기가 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다.
우연히 거대한 금덩어리를 발견하여 작업에서 벗어나는 꿈은 누구나 꾸어보았을 것이다. 하지만 이러한 금덩어리는 어떻게 형성되는 것일까? 새로운 실험에 따르면, 지진과 전기가 그 핵심 요소일 수 있다고 한다.
금은 지구에서 자연적으로 형성되지 않는다. 금은 초신성과 중성자별의 충돌에 의해 만들어지며, 이러한 대격변은 금을 우주에 흩뿌린다. 그 후 반짝이는 금속은 행성이 형성되는 먼지 원반에서 발견된다. 이렇게 해서 미량의 금이 수십억 년 동안 지구에 존재해 왔다. 무거운 원소는 지구 깊은 곳으로 가라앉지만 지진 활동이 이를 표면 근처로 끌어올릴 수 있으며, 소행성 충돌로 인해 더 많은 금이 유입될 수도 있다.
대부분 금은 작은 조각 형태를 띠지만, 드물게는 매우 큰 덩어리로 형성될 수 있다. 이러한 덩어리의 형성 방법은 여전히 미스터리이다.
연구의 주저자인 크리스 보이시 박사는 "표준적인 설명에 따르면 지구 지각의 균열을 통과할 때 뜨겁고 물이 풍부한 유체에서 금이 침전된다"고 말했다. "이러한 유체가 식거나 화학적 변화를 겪으면서 금은 분리되어 석영 맥에 갇힌다. 그러나 이러한 이론은 유체의 금 농도가 극히 낮다는 점을 고려할 때 큰 금덩어리의 형성을 완전히 설명하지는 못한다."
이 새로운 연구에서 모나시 대학의 연구진은 예상치 못한 요소인 전기를 탐구했다고 한다. 석영은 압전성을 지니며, 기계적 응력이 가해지면 전하를 생성한다. 연구팀은 이 효과가 금을 덩어리로 뭉치게 하고, 여기서 기계적 응력은 지진에서 오는 것이 아닐까 하고 추측했다.
이 아이디어를 시험하기 위해 연구자들은 금이 풍부한 액체에 석영 결정을 담그고, 모터를 사용하여 지진으로 인해 광물이 겪을 수 있는 응력을 시뮬레이션했다. 이후 현미경을 이용해 금의 성장을 확인했다고 한다.
거대한 금덩어리는 지진과 전기로 탄생할 수 있다
지금까지 발견된 두 번째로 큰 금덩어리인 웰컴 너겟의 복제품
거대한 금덩어리를 우연히 발견하고 다시는 작업하지 못하는 것은 우리 모두가 꿈꾸던 일이지만, 정확히 어떻게 형성되는 걸까? 새로운 실험에 따르면 지진과 전기가 핵심 요소일 수 있다.
금은 지구에서 형성되지 않는다. 초신성과 중성자별의 충돌 로 만들어진다고 생각된다 . 이러한 대격변은 금을 우주에 흩어지게 하고, 반짝이는 물질은 행성이 형성되는 먼지가 많은 원반에서 발견된다. 따라서 미량의 금이 수십억 년 동안 지구에 존재해 왔습니다. 무거운 원소는 지구 깊숙이 가라앉지만 지진 활동은 그것을 표면 근처로 다시 밀어 올릴 수 있고, 소행성 충돌은 더 많은 것을 가져올 수 있다.
대부분의 경우 금은 작은 조각의 형태를 띠지만 드물게는 수십 킬로그램에 달하는 더 큰 덩어리를 형성할 수도 있습니다. 정확히 어떻게 이런 덩어리로 뭉쳐지는지는 여전히 미스터리입니다.
"표준적인 설명은 지구 지각의 균열을 통과할 때 뜨겁고 물이 풍부한 유체에서 금이 침전된다는 것입니다." 연구의 주저자인 크리스 보이시 박사가 말했습니다. "이러한 유체가 식거나 화학적 변화를 겪으면서 금이 분리되어 석영 맥에 갇힙니다. 이 이론은 널리 받아들여지고 있지만, 특히 이러한 유체의 금 농도가 극히 낮다는 점을 고려할 때 큰 금덩어리의 형성을 완전히 설명하지는 못합니다."
새로운 연구를 위해 모나시 대학의 연구원들은 예상치 못한 새로운 용의자, 즉 전기를 조사했습니다. 석영은 압전성으로, 기계적 응력이 가해지면 전하를 생성하는데, 이 현상은 시계와 라이터와 같은 물건에 사용된다. 연구팀은 이 효과로 인해 금이 덩어리로 뭉쳐지고 기계적 응력이 지진에서 오는 것인지 궁금해했다.
이 아이디어를 시험하기 위해 연구자들은 석영 결정을 금이 풍부한 액체에 담근 다음 모터를 사용하여 지진으로 인해 광물이 겪을 수 있는 응력의 종류를 시뮬레이션했다. 그런 다음 현미경을 사용하여 금의 성장을 확인했다.
왼쪽: 실험에서 석영과 금의 주사 전자 현미경 이미지. 오른쪽: 샘플의 에너지 분산 분광 지도
크리스 보이시 박사
"결과는 놀랍습니다." 연구의 공동 저자인 앤디 톰킨스 교수가 말했다. "스트레스된 석영은 전기화학적으로 표면에 금을 증착했을 뿐만 아니라 금 나노입자를 형성하고 축적했다. 놀랍게도 금은 새로운 금 입자를 형성하기보다는 기존 금 입자에 증착되는 경향이 있었습니다."
핵심은 석영이 절연체인 반면 금은 유명한 전기의 훌륭한 도체라는 것입니다. 이 작은 압전 잽은 각각 주변 유체에서 더 많은 용해된 금을 끌어내어 이미 거기에 있는 입자에 침전시킨다.
"본질적으로 석영은 전극으로 금을 사용하는 천연 배터리처럼 작용하여 지진이 발생할 때마다 더 많은 금을 천천히 축적합니다."라고 보이시 박사는 말했다. "저희의 발견은 석영 맥에서 큰 금 덩어리가 형성되는 것에 대한 그럴듯한 설명을 제공합니다." 해당 연구는 Nature Geoscience 저널에 게재되었다. 출처: Monash University via Scimex
