Laurent tourelle
Il est possible que l’astéroïde 33 Polyhymnia renferme des éléments qui ne se trouvent pas dans le tableau périodique. L’astéroïde 33 Polyhymnia possède une densité si élevée que certains chercheurs suggèrent qu’il pourrait renfermer des éléments qui ne sont pas présents sur Terre.
D’après une récente étude sur la densité de masse, certains astéroïdes se révèlent exceptionnellement denses, au point de suggérer qu’ils pourraient contenir des éléments plus lourds que ceux présents dans le tableau périodique actuel. Une équipe de physiciens de l’Université de l’Arizona est intriguée par la possibilité de créer des objets compacts ultradenses (CUDO) dont la densité de masse dépasse celle de l’osmium, l’élément naturel le plus dense, composé de 76 protons.
L’équipe a observé que certains astéroïdes dépassent cette densité de masse et a spécifiquement mentionné l’astéroïde 33 Polyhymnia, dont la densité de masse excède celle de tous les astéroïdes à base de matière atomique connus. En conséquence, ces astéroïdes pourraient être classés comme des CUDO contenant des éléments dont la composition reste inconnue.
L’étude a porté sur les propriétés potentielles d’éléments avec un numéro atomique (Z) supérieur à celui du tableau périodique actuel, en notant que bien que l’osmium soit l’élément stable le plus dense, des éléments avec un Z plus élevé ont déjà été créés expérimentalement.
L’oganesson, synthétisé pour la première fois en 2002 en bombardant du californium-249 avec des atomes de calcium-48, a un numéro atomique de 118 et est l’élément le plus dense du tableau périodique. Les éléments situés dans la partie supérieure du tableau ont tendance à être instables, radioactifs et ont des demi-vies incroyablement courtes.
Les éléments situés au-delà du tableau périodique ont été modélisés, et les physiciens ont prédit leurs propriétés.
L’équipe de l’Université de l’Arizona a fait de même en utilisant le modèle relativiste de l’atome Thomas-Fermi, en tentant d’estimer la densité de masse des éléments avec un numéro atomique (Z) de 110 et plus.
Lors de leur examen des éléments encore présents dans le tableau périodique, ils n’ont pas pu trouver d’éléments avec des densités de masse suffisamment élevées pour expliquer ce qui a été observé sur l’astéroïde 33 Polyhymnia, même s’ils étaient suffisamment stables pour être considérés comme des candidats.
« Cependant, les éléments de l’autre îlot théorique de stabilité nucléaire proche de Z = 164, dont nous prévoyons qu’ils peupleront des valeurs de densité de masse comprises entre 36,0 et 68,4 g/cm³, sont des candidats raisonnables », a écrit l’équipe. « Si une partie significative de l’astéroïde était composée de ces métaux super-lourds, il est plausible que la densité de masse plus élevée se rapproche de la valeur mesurée expérimentalement. »
« Nos résultats sur la densité de masse nous permettent d’émettre l’hypothèse que si les éléments super-lourds sont suffisamment stables, ils pourraient exister dans le noyau d’astéroïdes denses comme 33 Polyhymnia », a ajouté l’équipe dans l’article.
Bien que préliminaires, ces découvertes suscitent un vif intérêt, de ceux qui ont un intérêt occasionnel pour la physique aux entrepreneurs technologiques impliqués dans des projets d’exploitation minière spatiale.
Jan Rafelski, auteur de l’article, a commenté : « Tous les éléments super-lourds, qu’ils soient très instables ou simplement inobservés, sont regroupés sous le nom d' »unobtainium ». L’idée que certains d’entre eux pourraient être suffisamment stables pour être obtenus dans notre système solaire est passionnante. »
L’étude a été publiée dans The European Physical Journal Plus .
