سیارکی نزدیک زمین احتمالا حاوی عناصر خارج از جدول تناوبی است

چهارشنبه ۱۰ آبان ۱۴۰۲ - ۲۲:۳۰
مطالعه 2 دقیقه
کمربند سیارکی
عنصرهای فوق‌سنگین خارج از جدول تناوبی احتمالا عامل چگالی بالای یک سیارک نزدیک زمین به نام پلی هیمنیا ۳۳ هستند.
تبلیغات

مجموعه‌ای از سیارک‌های منظومه‌ شمسی به قدری چگال هستند که هیچ عنصری روی زمین نمی‌تواند ویژگی‌های آن‌ها را توضیح دهد. در واقع این سیارک‌ها احتمالا حاوی عنصرهای فوق سنگین خارج از جدول تناوبی هستند (دسته‌ی بندی فعلی شامل ۱۱۸ عنصر است).

به گزارش اسپیس‌دات‌کام، براساس پژوهشی جدید، اگر سیارک‌ها حاوی عنصر‌های فوق سنگین باشند، پرسش‌های زیادی درباره‌ی شکل‌گیری این عنصر‌ها و دلیل عدم کشف آن‌ها خارج از سیارک‌ها مطرح می‌شوند.

سنگ‌های فضایی سنگین که با عنوان اجرام فراچگال فشرده (CUDO) شناخته می‌شوند معمولا از اسمیم هم سنگین‌تر هستند. اسمیم سنگین‌ترین عنصر روی زمین است که به‌صورت طبیعی شکل می‌گیرد. یکی از این سنگ‌ها پلی هیمنیا ۳۳ است که در کمربند سیارکی اصلی بین سیاره‌های مریخ و مشتری قرار دارد. دانشمندان مدت‌ها به خاطر چگالی بالای این سیارک گیج شده بودند، زیرا چنین سنگی با قطر ۵۵ کیلومتر، جرم کافی را برای فشرده‌سازی مواد معدنی به شکل‌های فراچگال ندارد. از طرفی به دلیل ابعاد کوچک و فاصله‌ی زیاد از زمین، به‌سختی می‌توان ترکیب آن را تخمین زد.

تصویرسازی کمربند سیارکی
تصویرسازی هنری از کمربند سیارکی

پژوهش‌های گذشته نشان می‌دهند اجرام CUDO مانند پلی هیمنیا ۳۳ در صورتی توجیه‌پذیرند که با ذره‌های ماده‌ی تاریک اسرارآمیز پر شده باشند. در این صورت این مواد احتمالا به صورت آزادانه وجود ندارند بلکه به شکل توده‌هایی درون سیارک‌ها هستند، اما پژوهش جدید که ۱۵ سپتامبر در مجله‌ی European Journal منتشر شد، بر اساس محاسبات ریاضی نشان می‌دهد که وجود کودوها را نمی‌توان با ماده‌ی تاریک توضیح داد؛ بلکه این دسته را می‌توان با گروه ناشناخته‌ای از عنصرهای شیمیایی خارج از جدول تناوبی اثبات کرد که بسیار چگال‌تر از اوسمیم هستند.

یکی از بحث‌های دیرینه‌ی دانشمندان این بود که آیا عنصرهای سنگین‌تر از اوگانسون (آخرین عنصر جدول تناوبی)، به‌صورت طبیعی به پایداری می‌رسند یا خیر. این عنصرهای فوق سنگین به‌شدت رادیواکتیو‌اند و تنها در چند میلی‌ثانیه به دلیل دافعه‌ی تعداد بالای پروتون‌های داخل هسته، دچار واپاشی می‌شوند.

بر اساس پژوهش‌های قبلی، بخشی از جدول تناوبی با عنوان «جزیره ثبات» شناخته می‌شود که شامل عنصرهای فوق سنگین با عدد اتمی نزدیک به ۱۶۴ است. در چنین وزنی عنصرها دچار فروپاشی فوری رادیواکتیو نمی‌شوند و برای بازه‌های کوتاهی پایدار می‌مانند. یافته‌های جدید منطبق با این پیش‌بینی هستند.

پژوهشگرها برای رسیدن به نتیجه‌ای مشخص درباره‌ی ساختار اتمی عنصرهای فرضی فوق سنگین از مدل خام اتمی موسوم به مدل توماس-فرمی استفاده کردند. آن‌ها متوجه شدند عنصرهای دارای عدد اتمی نزدیک به ۱۶۴ دارای چگالی بین ۳۶ و ۶۸٫۴ گرم به ازای هر سانتی‌متر مکعب هستند.

این طیف به چگالی محاسبه‌شده‌ی ۷۵٫۲۸ گرم به ازای سانتی‌متر مکعب برای سیارک پلی‌هیمنیا ۳۳ نزدیک است. در نتیجه، عنصرهای فوق سنگین در صورت وجود می‌توانند چگالی بالای داخل این سنگ فضایی و دیگر موارد مشابه را توضیح دهند، گرچه ماده‌ی تاریک را نمی‌توان کاملا از کاندیدهای سیارک‌های فوق‌چگال حذف کرد.

تبلیغات
داغ‌ترین مطالب روز
تبلیغات
تبلیغات

نظرات