Los asteroides pueden ocultar elementos nunca antes vistos fuera de la tabla periódica

El elemento natural más denso de la tabla periódica es el osmio metálico. A temperatura ambiente forma un sólido denso. 22,59 gramos por centímetro cúbico – Casi el doble Tan denso como el núcleo interno de la Tierra y casi tan denso como la atmósfera. Esencia de Júpiter.

Pero hay algunos objetos en el sistema solar que parecen más densos que el osmio; Ni siquiera los núcleos planetarios, sino los asteroides, que no tienen la masa necesaria para comprimir los metales a un estado muy denso.

Esto ha llevado a los científicos a especular que existen elementos estables naturales fuera de la tabla periódica, incluso fuera de los elementos radiactivos ultrapesados ​​inestables entre los números atómicos 105 y 118, que sólo se han observado en entornos de laboratorio.

No se sabe si los elementos con más de 118 protones serían estables y ciertamente nunca se han observado, ni en la naturaleza ni en laboratorios. Pero el trabajo teórico sugiere que hay Isla de estabilidad alrededor Número atómico 164Los elementos ultrapesados ​​no son susceptibles a la desintegración radiactiva y pueden permanecer presentes, al menos durante algún tiempo.

Debido a que se espera que estos elementos más pesados ​​sean más densos, podrían explicar las extrañas observaciones relacionadas con el asteroide. 33 Polihimenia, una roca en el cinturón de asteroides que tiene entre 50 y 60 kilómetros (entre 30 y 36 millas) de ancho. Una medida derivó la densidad de 33 polihimenias. 75,28 gramos por centímetro cúbicoy clasificado como un objeto potencialmente superdenso (Felicitaciones).

Este máximo probablemente sea el resultado de una medición incorrecta. Incluso el astrónomo que hizo este cálculo Señaló que no es realista.

Pero los físicos Ivan LaForge, Will Price y Johan Ravelski de la Universidad de Arizona querían comprobar si esta densidad es al menos físicamente plausible.

Basaron su trabajo en un modelo del átomo llamado… Modelo de Thomas Fermi, conocido como un método primitivo pero útil para formar aproximaciones fundamentales de algunos comportamientos atómicos. En este contexto, los investigadores estudiaron la estructura atómica de hipotéticos elementos superpesados.

«Elegimos este modelo, a pesar de su relativa imprecisión, porque permite la exploración sistemática del comportamiento atómico en función del número atómico fuera de la tabla periódica conocida». dice Ravelsky.

“Otra consideración es que también nos permitió explorar muchos más átomos en el poco tiempo del que disponía Ivan. [LaForge]»Nuestro maravilloso estudiante universitario».

Sus cálculos coincidieron con la isla de estabilidad que anteriormente se esperaba que estuviera ubicada en el número atómico 164. Demostraron que el rango de densidad de este elemento se encuentra entre 36 y 68,4 gramos por centímetro cúbico. Esto está cerca del cálculo de alta densidad de 33 polihimenia.

Esto no significa que 33 Polyhymnia sea demasiado denso. Simplemente significa que podría haber una explicación para esa (posiblemente incorrecta) medida de superdensidad que no requiere acceso a la misteriosa canasta de materia.

«El propósito de este estudio fue determinar si se podrían lograr CUDO con densidades de masa extremas sin la necesidad de materia exótica u oscura, como normalmente se requiere». Los investigadores escriben en su artículo..

«Hicimos esto mientras exploramos dos sistemas nucleares diferentes utilizando el modelo relativista de Thomas Fermi. Al explorar tanto los núcleos estándar como la materia alfa, está claro que ambos tipos de materia nuclear pueden explicar la densidad observada en CUDO como el asteroide 33. Polimnia».

Dicen que este trabajo demuestra la utilidad del modelo de Thomas-Fermi para explorar las propiedades de hipotéticos elementos superpesados ​​y proporciona la base para análisis más potentes.

La búsqueda aparece en Revista física europea plus.