Μυστήριο με τον αστεροειδή «33 Polyhymnia» – Μπορεί να περιέχει χημικά στοιχεία εκτός του περιοδικού πίνακα;

Αστεροειδής NASA

Μερικοί αστεροειδείς είναι τόσο πυκνοί που μπορεί να περιέχουν βαριά στοιχεία εκτός του γνωστού περιοδικού πίνακα, σύμφωνα με μια νέα μελέτη για την πυκνότητα μάζας.

Η ομάδα των φυσικών από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα αναφέρει ότι παρακινήθηκε από την πιθανότητα ύπαρξης συμπαγών υπερπυκνών αντικειμένων (CUDOs) με πυκνότητα μάζας μεγαλύτερη από το όσμιο, που είναι το πυκνότερο φυσικό, σταθερό στοιχείο.

«Ορισμένοι αστεροειδείς ξεπερνούν αυτό το όριο πυκνότητας μάζας. Ιδιαίτερα αξιοσημείωτος είναι ο “αστεροειδής 33 Polyhymnia”» αναφέρει η ομάδα στη μελέτη της, προσθέτοντας ότι «δεδομένου ότι η πυκνότητα μάζας του αστεροειδούς 33 Polyhymnia είναι πολύ μεγαλύτερη από τη μέγιστη πυκνότητα μάζας της γνωστής ατομικής ύλης, μπορεί να χαρακτηριστεί ως CUDO με άγνωστη σύνθεση».

Η μελέτη δημοσιεύεται στο The European Physical Journal Plus.

Τι βρήκαν οι ερευνητές στον αστεροειδή 33 Polyhymnia

Η ομάδα εξέτασε τις ιδιότητες των πιθανών στοιχείων με ατομικό αριθμό (Ζ) υψηλότερο από τον υψηλότερο ατομικό αριθμό του σημερινού περιοδικού πίνακα. Αν και το όσμιο είναι το πυκνότερο σταθερό στοιχείο, στοιχεία με υψηλότερους ατομικούς αριθμούς έχουν παραχθεί πειραματικά.

Το Ογκανέσσιο (Oganesson), που συντέθηκε για πρώτη φορά το 2002 με “βομβαρδισμό” του Καλιφόρνιου-249 με άτομα ασβεστίου-48, έχει ατομικό αριθμό 118 και είναι το πυκνότερο στοιχείο του περιοδικού πίνακα. Τα στοιχεία προς το υψηλότερο άκρο του πίνακα τείνουν να είναι ασταθή, ραδιενεργά και έχουν απίστευτα σύντομο χρόνο ημιζωής.

Στοιχεία πέραν του περιοδικού πίνακα έχουν μοντελοποιηθεί, με τους φυσικούς να προβλέπουν τις ιδιότητές τους. Η ομάδα της Αριζόνα έκανε το ίδιο χρησιμοποιώντας το σχετικιστικό μοντέλο Thomas-Fermi του ατόμου, προσπαθώντας να εκτιμήσει την πυκνότητα μάζας των στοιχείων 110 Z και άνω.

Εξετάζοντας τα στοιχεία που βρίσκονται ακόμη εντός του περιοδικού πίνακα, δεν μπόρεσαν να βρουν στοιχεία με αρκετά υψηλές πυκνότητες μάζας για να εξηγήσουν όσα παρατηρήθηκαν στον αστεροειδή 33 Polyhymnia, ακόμη και αν ήταν αρκετά σταθερά ώστε να θεωρηθούν υποψήφια.

«Τα στοιχεία στην άλλη θεωρητική νησίδα πυρηνικής σταθερότητας κοντά στο Z = 164, τα οποία προβλέπουμε να κατοικούν σε τιμές πυκνότητας μάζας μεταξύ 36,0 και 68,4 g/cm3, είναι λογικοί υποψήφιοι. Αν κάποιο σημαντικό μέρος του αστεροειδούς ήταν κατασκευασμένο από αυτά τα υπερβαρέα μέταλλα, είναι εύλογο ότι η υψηλότερη πυκνότητα μάζας θα μπορούσε να είναι κοντά στην πειραματικά μετρούμενη τιμή», αναφέρει η ομάδα.

«Τα αποτελέσματά μας σχετικά με την πυκνότητα μάζας μας επιτρέπουν να υποθέσουμε ότι αν τα υπερβαρέα στοιχεία είναι επαρκώς σταθερά, θα μπορούσαν να υπάρχουν στους πυρήνες πυκνών αστεροειδών όπως ο 33 Polyhymnia», προσθέτουν οι επιστήμονες

Αν και προκαταρκτικό, είναι ωστόσο συναρπαστικό για όλους, από ανθρώπους με αόριστο ενδιαφέρον για τη φυσική μέχρι τεχνολογικά αδέρφια με σχέδια για εξόρυξη στο διάστημα.

«Όλα τα υπερβαρέα στοιχεία -αυτά που είναι εξαιρετικά ασταθή καθώς και εκείνα που απλώς δεν έχουν παρατηρηθεί- αναφέρονται ως μαζί ως “Unobtainium”» τόνισε ο συγγραφέας της εργασίας, Jan Rafelski. «Η ιδέα ότι κάποια από αυτά μπορεί να είναι αρκετά σταθερά ώστε να μπορούν να ληφθούν από το εσωτερικό του ηλιακού μας συστήματος είναι συναρπαστική».

«Unobtainium» είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται στη μυθοπλασία, τη μηχανική και τις κοινές καταστάσεις για ένα υλικό ιδανικό για μια συγκεκριμένη εφαρμογή αλλά πρακτικά δύσκολο να αποκτηθεί.

Scroll to Top