Na antarktycznej Wyspie Rossa, ok. 1350 km od bieguna południowego, znajduje się położony najdalej na południe czynny wulkan świata. Góra Erebus wyróżnia się nie tylko lokalizacją, ale także stałym jeziorem lawy, które nieprzerwanie bulgocze wewnątrz krateru.
To właśnie z unoszących się nad nim gazów naukowcy wyizolowali mikroskopijne kryształy czystego złota. Wyniki badań opublikowanych w 1991 r. w czasopiśmie Geophysical Research Letters pokazały, że Erebus każdego dnia uwalnia do atmosfery ok. 80 g złotego pyłu. Cząstki mogą być przenoszone przez wiatr nawet na odległość około 1000 km.
Złoto w wulkanach nie jest rzadkością, ale Erebus jest wyjątkowy
Sama obecność złota w gazach wulkanicznych nie zaskoczyła geochemików. Śladowe ilości tego pierwiastka wykrywano wcześniej także w emisjach innych wulkanów, między innymi Kīlauei na Hawajach, Etnie we Włoszech, Augustine na Alasce czy El Chichón w Meksyku.
Wulkany transportują na powierzchnię wiele różnych pierwiastków obecnych w magmie, takich jak siarka, miedź, srebro, rtęć, arsen czy selen. W wysokiej temperaturze złoto może tworzyć lotne związki chemiczne zawierające chlor lub siarkę, które unoszą się wraz z gazami wydobywającymi się z wnętrza Ziemi.
Problem polega na tym, że w przypadku Erebusa naukowcy znaleźli nie ślady złota rozpuszczonego w związkach chemicznych, lecz doskonale wykształcone kryształy czystego metalu.
Kryształki złota znaleziono w śniegu i atmosferze
Zespół kierowany przez geochemiczkę Kimberly Meeker z New Mexico Institute of Mining and Technology pobrał próbki śniegu z okolic krateru, gazów unoszących się nad jeziorem lawy oraz powietrza z antarktycznej troposfery w odległości nawet 1000 km od wulkanu. We wszystkich próbkach odkryto mikroskopijne cząstki czystego złota.
Obserwacje pod mikroskopem elektronowym pokazały, że nie przypominają one przypadkowych drobin. Są to niewielkie, geometryczne bryły o wyraźnych ścianach i krawędziach, osiągające nawet około 60 mikrometrów średnicy.
To właśnie ich forma stanowi największą zagadkę. W gazach wulkanicznych znajduje się bardzo niewiele złota, dlatego spontaniczne powstawanie tak regularnych kryształów wydaje się niezwykle trudne do wyjaśnienia.
Dlaczego powstają? Nadal nie wiadomo
Jedna z hipotez zakłada, że złoto opuszcza magmę w postaci lotnych związków chloru. Gdy gorące gazy ochładzają się nad kraterem, metal oddziela się od nich i krystalizuje, a następnie opada na antarktyczny lód.
Wulkanolog Philip Kyle zaproponował inne wyjaśnienie. Według niego kryształki mogą tworzyć się stopniowo na powierzchni jeziora lawy, skąd są następnie unoszone przez gorące gazy wydobywające się z wnętrza wulkanu.
Żadna z tych hipotez nie została jednak ostatecznie potwierdzona. Mimo ponad trzech dekad badań naukowcy nadal nie wiedzą, dlaczego właśnie Erebus potrafi wytwarzać kryształy złota, podczas gdy inne wulkany tego nie robią.
Być może decyduje o tym wyjątkowy skład chemiczny magmy, specyficzne właściwości gazów, bardzo niskie temperatury panujące na Antarktydzie albo połączenie kilku czynników jednocześnie. Na razie pozostaje to jedną z ciekawszych zagadek współczesnej geochemii.