Tout l'or du monde

L'or, l'élément 79 nommé Au

Catégorie : éléments chimiques

L'élément 79, l'or est un métal précieux inaltérable très recherché depuis l'aube des temps.
L'or pur est un métal noble, le plus malléable et ductile des métaux connus, il est à la fois dense et tendre.
La quantité d'or extraite par l'homme est estimée, fin 2008, à 163 kilotonnes, soit un petit cube d'environ vingt mètres. En 2010, les réserves aurifères étaient estimées à 51 kilotonnes. La Chine se place au premier plan avec 13,8% de la production mondiale en 2010, devant l'Australie avec 10,2%, les États-Unis, 9,2%, la Russie, 7,6%, l'Afrique du Sud, 7,6% et le Pérou, 6,8%.
D'où provient l'or de la Terre ?
L'or est fabriqué dans les étoiles comme tous les éléments de matière que l'on retrouve sur Terre.
Les étoiles sont des réacteurs nucléaires dont le carburant va évoluer, durant son cycle de vie. Lorsque la réaction nucléaire s'emballe, le cœur de l'étoile se contracte, la température monte et les réactions nucléaires redémarrent, avec un nouveau carburant. Ainsi la vie d’une étoile est une succession de contractions gravitationnelles et de cycles de combustion nucléaire.
L'hydrogène est l'élément le plus abondant dans l'Univers connu, en effet, il représente 75 % de la masse totale et 92 % de la totalité des atomes de la matière. C'est le constituant principal des étoiles, des planètes gazeuses, des nébuleuses et du gaz interstellaire. Chaque seconde, les étoiles convertissent des millions de tonnes d'hydrogène (H) en énergie, via la fusion nucléaire qui combine des noyaux d'hydrogène pour former des noyaux d'hélium (He).
L'étoile brule alors lentement, de façon économe et cela dure des milliards d'années. L'hélium est le second constituant de l'univers. Lorsqu'elles ont brulé toutes leurs réserves en hydrogène, les étoiles s'effondrent, ce qui augmente leur température interne, et poursuivent leur combustion en transformant l'hélium en carbone (C), à ce stade on parle alors de 'flash de l'hélium'. Puis, le carbone se transforme en azote (N), l'azote en oxygène (O). L'oxygène en silicium (Si).
Les éléments produits dans un cycle de combustion servent de combustible au cycle suivant. Au fur et à mesure, les cycles de combustion sont de plus en plus courts car le combustible devient de moins en moins énergétique. Ce sont les étoiles les plus massives qui vont fabriquer tous les éléments chimiques jusqu'au numéro 26, c'est-à-dire le fer (Fe), l'élément le plus stable de la liste des éléments connus. Ensuite elles vont grossir, épuiser tous les gaz contenus dans leur noyau et les couches supérieures vont se refroidir.
Cette séquence provoquera une explosion des couches supérieures, et leur projection dans l'espace interstellaire. C'est ainsi que l'on retrouvera dans les nébuleuses, les premiers éléments, jusqu'au fer.

Et l'or ?
Pour voir apparaitre l'or, il faudra attendre un évènement cosmique cataclysmique, une explosion gigantesque, celle d'une supernova.
Une supernova apparait donc comme une étoile nouvelle, vue de la Terre, d'où son nom, nova. Mais en réalité cette explosion de l'étoile massive, aboutit à sa destruction totale. C'est lors de son explosion en supernova, que l'étoile libère les éléments chimiques, qu'elle a synthétisés au cours de son existence et lors de l'explosion elle-même. Cette évènement cosmique ne se produit qu'avec des étoiles beaucoup plus grosses que notre Soleil, entre 1,5 et 5 fois sa masse.
L'agonie violente de l'étoile provoque un effondrement explosif terrible. Son rayon se rétrécit jusqu'à 10 Km, sa densité finale est énorme, les noyaux des éléments ne peuvent résister et le cœur explose, projetant les couches supérieures de l'étoile dans l'espace.
C'est ainsi que vont apparaitre d'autres éléments plus lourds, au delà de l'élément 26 (fer), comme le cobalt, le nickel, le cuivre, le zinc, le gallium,...
Et l'or ?
Au-dessus de 5 fois la masse du Soleil, l'effondrement de l'étoile est encore plus violent. La réaction nucléaire ne peut plus être arrêtée. Le cœur de l'étoile devient un trou noir.
Comme dans le cas précédent une explosion gigantesque, va projeter les couches supérieures de l'étoile dans l'espace, sur des centaines de milliards de Km, ensemençant le milieu interstellaire d'éléments encore plus lourds, comme le platine, l'or, le mercure, le plomb, l'uranium, le plutonium...
Ces éléments lourds sont distribués en très petites quantités, dans les nébuleuses de gaz et de poussières.
D'autres évènements cosmiques provoquent la création des éléments lourds comme l'or, en particulier la collision ou la fusion de deux étoiles à neutrons.
Tous ces éléments vont se retrouver dans les systèmes solaires et donc dans les planètes. C'est dans le noyau de la Terre qu'il y a le plus d'or, des milliards de tonnes, mais l'or se fait rare dans l'écorce terrestre, malgré tout on en trouve « beaucoup » et il est bien réparti à la surface de la Terre.
La répartition de l'or sur Terre serait de 0,004 mg d'or par mètre cube de matière.
Des études montrent que la concentration en or dans la croute terrestre est entre cent et mille fois trop élevée, par rapport à la nébuleuse originelle.
Une simulation numérique réalisée en 2011 a permis d'expliquer, l'abondance de l'or sur la surface terrestre.
L'or que l'on trouve à la surface de la Terre, proviendrait du grand bombardement tardif, qui eut lieu il y a 3,8 milliards d'années, à une époque où des milliards de météorites bombardaient la Terre.

Image : L'or est fabriqué dans les supernova, comme tous les éléments chimiques lourds que l'on retrouve sur la Terre.
Ci-dessus, l'image du masque en or de Toutankhamon, pharaon de la 18ème dynastie (14 siècle av. JC).

N. B. : L'onde de choc de la supernova favorise la formation de nouvelles étoiles, en accélérant la contraction de régions de gaz et de poussières du milieu interstellaire.
Les novas, à la différence des supernovas sont issues des explosions thermonucléaires, qui provoquent une destruction partielle de l'étoile en expulsant une partie de sa surface dans l'espace interstellaire.
Notre soleil ne finira pas sa vie en supernova mais de façon beaucoup plus calme, comme une naine jaune.