Alcune misurazioni realizzate su campioni di asteroidi indicano la possibilità che questi oggetti possano contenere elementi chimici non presenti sul nostro pianeta.
Nello spazio ci sono asteroidi che hanno una densità superiore a quelle di qualsiasi sostanza presente sul nostro pianeta: questo indica che sono fatti, almeno parzialmente, da un tipo di materia “ultradensa” non studiabile nella fisica convenzionale. A suggerirlo è uno studio realizzato dall’Università dell’Arizona (Tucson, USA). Questa densità alta implicherebbe, in sostanza, la presenza di elementi chimici superpesanti, con numero atomico (Z) superiore al limite dell’attuale Tavola Periodica. Gli esperti hanno ottenuto il risultato simulando le proprietà di questi elementi attraverso il modello Thomas-Fermi della struttura atomica, focalizzandosi sull’ipotesi di Z=164 con ulteriori estensioni che includono tipi più esotici di materiale ultradenso. Vengono definiti elementi superpesanti quelli con elevato numero atomico, dunque con molti protoni, generalmente con Z>104. A loro volta questi elementi sono classificati in due gruppi, quelli con numero atomico compreso tra 105 e 118, ottenuti sperimentalmente ma fortemente radioattivi e instabili con emivite molto brevi (quindi, con esclusivo interesse accademico e di studio), e quelli con Z>118, in realtà non ancora osservati, anche se per alcuni di essi sono state previste proprietà. I calcoli dimostrano in particolare, l’esistenza di un’“isola di stabilità nucleare” a circa Z=164. E poiché, in generale, la densità degli elementi tende ad aumentare con la loro massa atomica, ci si può aspettare che questi elementi superpesanti siano anche notevolmente densi.
L’elemento stabile con maggiore densità della Tavola Periodica è l’osmio (Z=76), che ha una densità di 22.59 g/cm3, ovvero il doppio del piombo. Gli oggetti – tipicamente corpi celesti – che hanno una densità maggiore a quella sono considerati “oggetti ultradensi compatti”. L’esempio più estremo conosciuto è l’asteroide denominato 33 Polyhymnia, che orbita nella fascia principale tra Marte e Giove, che ha una densità di 75 g/cm3: per questo gli scienziati ipotizzavano che Polyhymnia e altri corpi celesti simili possano comporsi di elementi superiori a Z = 118, forse con altri tipi di sostanza ultradensa. I calcoli degli scienziati hanno successivamente confermato la previsione secondo la quale gli atomi con circa 164 protoni nel nucleo potrebbero essere stabili suggerendo anche che un elemento stabile con Z=164 potrebbe avere una densità che va tra 36,0 e i 68,4 g/cm3, un intervallo che si avvicina al valore atteso per l’asteroide Polyhymnia. L’idea che alcuni asteroidi siano composti da sostanze sconosciute sul nostro pianeta è emozionante per gli scienziati e i potenziali “minatori spaziali” che da tempo hanno l’obbiettivo di sfruttare i metalli preziosi, come l’oro, che potrebbero essere presenti sulla superficie di alcuni oggetti spaziali, in grandi quantità.
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