A periódusos rendszeren kívüli elemeket tartalmazhat egy rejtélyes aszteroida
Az aszteroidák sűrűek, mivel a nagy részüket különféle kőzetek vagy fémek teszik ki. Egyesek azonban olyannyira sűrűek, hogy a periódusos rendszeren kívüli nehéz elemeket is tartalmazhatnak, derül ki egy új tanulmányból.
Az Arizonai Egyetem fizikusaiból álló csapat azt állítja, hogy a Compact Ultradense Objects (CUDO-k, kompakt ultrasűrű objektumok) lehetősége motiválta őket, amelyek sűrűsége nagyobb, mint az ozmiumé a maga 76 protonjával, amely a természetben előforduló legsűrűbb, stabil elem, írja az IFLScience.
“Különösen néhány megfigyelt aszteroida haladja meg ezt a sűrűségi küszöböt. Különösen figyelemre méltó a 33 Polyhymnia aszteroida”, jegyzik meg, hozzátéve, hogy
mivel a 33 Polyhymnia aszteroida sűrűsége jóval nagyobb, mint az ismert atomi anyag maximális sűrűsége, ismeretlen összetételű CUDO-nak minősíthető.
A kutatócsoport a jelenlegi periódusos rendszerben szereplő legmagasabb atomszámnál (Z) magasabb atomszámú potenciális elemek tulajdonságait vizsgálta. Bár az ozmium a legsűrűbb stabil elem, állítottak már elő magasabb atomszámú elemeket is.
A periódusos rendszer felrúgása a Földön
A 2002-ben először szintetizált oganeszon, amelyet a kalifornium-249 kálcium-48 atomokkal való bombázásával állítottak elő, 118-as atomi számmal rendelkezik, és a periódusos rendszer legsűrűbb eleme. A periódusos rendszer magasabb atomszámú elemei általában instabilak, radioaktívak és hihetetlenül rövid felezési idejűek.
Modellezték a periódusos rendszeren túli elemeket, majd megjósolták a tulajdonságaikat. Az arizonai csapat ugyanezt tette az atom relativisztikus Thomas-Fermi-modelljének segítségével, és megpróbálta megbecsülni a 110 és annál magasabb atomszámú elemek sűrűségét.
A periódusos rendszerben még megtalálható elemeket vizsgálva nem találtak elég nagy sűrűségű elemeket ahhoz, hogy megmagyarázzák a 33 Polyhymnia aszteroidán megfigyelteket, még akkor sem, ha elég stabilak ahhoz, hogy jelöltnek tekinthetők legyenek.
“Azonban a 164-es atomszám közelében lévő másik elméleti stabilitási szigeten lévő elemek, amelyekről azt jósoljuk, hogy 36,0 és 68,4 g/cm³ közötti sűrűség értékeket népesítenek be, logikusnak tűnnek. Ha az aszteroida egy jelentős része ezekből a szupernehéz fémekből állna, akkor hihető, hogy a magasabb sűrűség a kísérletileg mért érték közelében lehet.”
A sűrűségre vonatkozó eredményeink alapján feltételezhetjük, hogy ha a szupernehéz elemek kellően stabilak, akkor a 33 Polyhymniához hasonló sűrű aszteroidák magjában is létezhetnek.
“Az összes szupernehéz elemet, amelyek nagyon instabilak, és azokat is, amelyeket egyszerűen nem figyeltek meg, “unobtainium” (“megszerezhetetlenium”) néven összevonták”, tette hozzá Jan Rafelski, a tanulmány egyik szerzője. “Nagyon izgalmas az az elképzelés, hogy ezek közül néhány elég stabil lehet ahhoz, hogy a Naprendszerünkből nyerhessük ki.”
A tanulmány a The European Physical Journal Plus című folyóiratban jelent meg.
Érdemes elolvasni:
