НовостиОбзорыВсе о нейросетяхБытовая техника 2024ГаджетыТехнологииНаукаСоцсетиЛайфхакиFunПромокодыСтранные вопросыЭксперты

Неизвестные элементы на астероидах: что это

22 октября 2023
Несколько астероидов в Солнечной системе настолько плотны, что ни один элемент на Земле не может объяснить их свойства. Эти космические объекты могут состоять «сверхтяжелых элементов», которых нет в таблице Менделеева.

Очень тяжелые космические породы, известные как компактные сверхплотные объекты (compact ultra dense objects, CUDO), обычно тяжелее осмия — самого тяжелого элемента, встречающегося на Земле. Одним из таких астероидов является 33 Полигимния, расположенный в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Ученые уже давно озадачены его плотностью. Объект шириной 55 километров не имеет массы, необходимой для сжатия минералов в сверхплотные формы. Состав астероида сложно определить из-за небольшого размера и огромного расстояния от Земли.

Предыдущие исследования показали, что плотность таких пород, как 33 Полигимния, может объясняться частицами темной материи. Возможно, она существует не как свободно распределенные частицы, а в скоплениях внутри астероидов.  

В новом исследовании ученые математически продемонстрировали, что существование CUDO можно объяснить не темной материей, а неизвестными классами химических элементов за пределами периодической таблицы, которые намного плотнее осмия. Об этом сообщает LiveScience. 

Если астероиды действительно содержат сверхтяжелые элементы, это поднимет много вопросов о том, как эти элементы образовались и почему мы до сих пор не обнаружили их за пределами астероидов.

Ученые уже давно спорят о том, могут ли элементы тяжелее оганесона, последнего в таблице Менделеева, встречаться в природе и быть стабильными. Такие сверхтяжелые элементы очень радиоактивны и распадаются в течение миллисекунд благодаря отталкиванию большого количества протонов, упакованных в их ядрах.

Предыдущая работа предполагала, что существует теоретическая область таблицы Менделеева, называемая «островом стабильности» сверхтяжелых элементов вокруг атомного номера 164. При таком весе элементы не могут подвергаться быстрому радиоактивному распаду и будут существовать в течение коротких периодов времени. Новые расчеты ученых согласуются с этим предсказанием.

Чтобы прийти к своим выводам, исследователи теоретизировали атомную структуру гипотетических сверхтяжелых элементов, используя грубую модель атома, известную как модель Томаса-Ферми. Они обнаружили, что элементы с атомными номерами около 164 будут иметь плотность где-то между 36 и 68,4 граммами на кубический сантиметр.

Этот диапазон близок к расчетной плотности 75,28 грамм на кубический сантиметр для 33 Полигимнии. Результаты показывают, что сверхтяжелые элементы, если они действительно существуют, могли бы объяснить огромную плотность, наблюдаемую в астероидах и других подобных объектах. 

Хотя нельзя полностью исключить темную материю как возможного обитателя сверхплотных астероидов.

Ранее специалисты NASA опубликовали результаты первого исследования образцов астероида Бенну возрастом 4,5 миллиарда лет. 

Екатерина Садкова