元素週期表外未知但穩定的超重元素,可能就在某些小行星核心

作者 | 發布日期 2023 年 10 月 19 日 12:40 | 分類 天文 , 自然科學 line share follow us in feedly line share
元素週期表外未知但穩定的超重元素,可能就在某些小行星核心


太陽系中有些小行星密度超乎想像,地球上沒有任何元素可以解釋它們的存在,有新研究認為,在元素週期表之外某些天然存在的未知超重元素,或許能解釋這類型小行星為何如此稠密。

太空中的超緻密天體(CUDO),其密度比地球上密度最高的元素「鋨(Osmium)」還大,位於主小行星帶的小行星 33(又名司瑟星,Polyhymnia)就是這類型岩石。

科學家對小行星 33 的密度極其困惑,因為這個 55 公里寬的物體不具備將礦物擠壓成超緻密形式之潛力,但它體積小、距離地球距離遙遠,因此科學家一直難以確定其組成。

先前有研究指出或許暗物質能解釋,假如這些 CUDO 物體充滿暗物質粒子,它們可能以聚集在小行星內部的形式存在。

現在,亞利桑那大學物理學教授 Johann Rafelski 團隊利用數學證明 CUDO 的存在不能用暗物質解釋,而是與元素週期表之外的未知超重元素有關。

▲ 太陽系內有些小行星密度之高無法解釋,一些科學家認為內部可能由暗物質粒子構成。(Source:pixabay

元素週期表目前含有原子數 1(氫)到原子數 118(鿫,Oganesson)的 118 種已確認化學元素,至於一些高度不穩定、從未被觀測到的超重元素被統稱為 unobtainium。

核子物理理論推測,原子數 164 附近稱為「穩定島」的區域就包含特別穩定的放射性超重元素,而 Johann Rafelski 團隊的新計算同意這項預測,還表明有機會就從太陽系 CUDO 天體中找到這些穩定的未知超重元素。

使用托馬斯-費米模型假設的超重元素原子結構進行分析,研究人員發現原子數接近 164 的元素密度介於每立方公分 36~68.4 克之間,與小行星 33 的密度(每立方公分 75.28 克)接近,代表超重元素若存在,就能解釋這類岩石的密度之謎。

雖然我們還不清楚這些超重元素如何形成,又小行星之外為何找不到其他超重元素,但隨著深究,或許將帶來新穎誘人的結果。

(首圖來源:pixabay