Asteroid 33 Polyhymnia možná obsahuje prvky mimo periodickou tabulku prvků

Některé asteroidy jsou husté. Podle nové studie o hustotě hmoty jsou tak husté, že mohou obsahovat těžké prvky mimo periodickou tabulku prvků.

Tým fyziků z Arizonské univerzity tvrdí, že je motivovala možnost výskytu kompaktních ultrahustých objektů (CUDO) s hustotou hmoty větší než osmium, nejhustší přirozeně se vyskytující stabilní prvek se svými 76 protony.

„Zejména některé pozorované asteroidy tuto hranici hustoty hmotnosti překračují. Zvláště pozoruhodná je asteroid 33 Polyhymnia,“ píše tým ve své studii a dodává: „Protože hustota hmotnosti asteroidu 33 Polyhymnia je mnohem větší než maximální hustota hmotnosti známých atomů, lze jej klasifikovat jako CUDO s neznámým složením.“

Tým se zabýval vlastnostmi potenciálních prvků s atomovým číslem (Z) vyšším, než je nejvyšší atomové číslo v současné periodické tabulce. Ačkoli je osmium nejhustším stabilním prvkem, byly experimentálně vyrobeny i prvky s vyššími atomovými čísly.

Oganesson, který byl poprvé syntetizován v roce 2002 bombardováním kalifornia-249 atomy vápníku-48, má atomové číslo 118 a je nejhustším prvkem v periodické tabulce prvků. Prvky na horním konci tabulky bývají nestabilní, radioaktivní a mají neuvěřitelně krátké poločasy rozpadu.

Prvky mimo periodickou tabulku byly modelovány a fyzikové předpovídají jejich vlastnosti. Arizonský tým učinil totéž pomocí relativistického Thomasova-Fermiho modelu atomu a pokusil se odhadnout hustotu hmotnosti prvků 110 Z a vyšších.

Při pohledu na prvky, které se ještě nacházejí v periodické tabulce, se jim nepodařilo najít prvky s dostatečně vysokou hustotou hmotnosti, která by vysvětlovala to, co bylo pozorováno u asteroidu 33 Polyhymnia, i kdyby byly dostatečně stabilní, aby mohly být považovány za kandidáty.

„Nicméně prvky v jiném teoretickém ostrově jaderné stability poblíž Z = 164, které podle našich předpovědí dosahují hodnot hustoty hmotnosti mezi 36,0 a 68,4 g/cm3, jsou rozumnými kandidáty,“ napsal tým. „Pokud by nějaká významná část asteroidu byla tvořena těmito supertěžkými kovy, je pravděpodobné, že by se vyšší hmotnostní hustota mohla blížit experimentálně naměřené hodnotě.“

„Naše výsledky týkající se hustoty hmotnosti nám umožňují vyslovit hypotézu, že pokud jsou supertěžké prvky dostatečně stabilní, mohly by se vyskytovat v jádrech hustých asteroidů, jako je 33 Polyhymnia,“ dodal tým v článku.

Ačkoli jde o předběžnou informaci, je nicméně vzrušující pro všechny, od lidí s neurčitým zájmem o fyziku až po technické borce s plány na těžbu ve vesmíru.

„Všechny supertěžké prvky (ty, které jsou vysoce nestabilní, i ty, které jsou jednoduše nepozorovatelné) byly shrnuty do jednoho pytle jako unobtainium,“ dodal v tiskové zprávě Jan Rafelski, autor článku. „Myšlenka, že některé z nich by mohly být dostatečně stabilní, aby se daly získat v naší sluneční soustavě, je vzrušující.“

Zdroj: Science Alert, Phys, redakce