Elementos desconhecidos podem estar escondidos em asteroides

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O ósmio com 76 prótons é o metal natural mais denso da tabela periódica, com cerca de 22,59 gramas por centímetro cúbico. A densidade do elemento é quase 2 vezes maior que o núcleo da Terra e quase tão denso quanto o de Júpiter. Mas agora, pesquisadores acreditam que alguns dos asteroides do Sistema Solar podem estar escondendo elementos ainda mais densos, até mesmo que os instáveis e radioativos, de número atômico entre 105 e 118.

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Os pesquisadores por trás do estudo recentemente no The European Physical Journal Plusd perceberam que alguns asteroides eram muito pesados para o volume que possuem, no entanto, com pouca massa para comprimir minerais em um estado ultradenso. Isso os levou a especular que existem materiais naturais mais densos para além da tabela periódica.

Ainda não foram observados elementos com número atômico maior que 118, assim não é possível dizer se eles seriam estáveis. No entanto, estudos anteriores apontam que existe uma ilha de estabilidade em torno de 164 prótons. Com esse número atômico, eles não seriam tão propensos a radioatividade e poderiam permanecer estáveis por mais tempo.

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O asteroide ultradenso 33 Polyhymnia

Dado a existência desses elementos mais densos, os pesquisadores poderiam explicar a alta densidade de asteroides como 33 Polyhymnia. O objeto espacial está localizado no Cinturão de Asteroides e possui cerca de 50 a 60 quilômetros de diâmetro e densidade de 75,28 gramas por centímetro cúbico, o que a classifica como um potencial objeto compacto ultradenso (CUDO).

O valor é alto e irrealista, e provavelmente é uma medição errônea da densidade do objeto. Mas os pesquisadores resolveram investigar se o valor poderia pelo menos ser fisicamente plausível com a existência de um elemento para além da tabela periódica.

A partir do modelo atômico de Thomas-Fermi, os cientistas Evan LaForge, Will Price e Johann Rafelski, da Universidade do Arizona, investigaram a estrutura de elementos hipotéticos superpesados. A escolha do modelo rudimentar foi feita, pois ela permitia formar aproximações básicas de determinados comportamentos atômicos.

Escolhemos este modelo, apesar de sua relativa imprecisão, porque permite a exploração sistemática do comportamento atômico em função do número atômico além da tabela periódica conhecida. Uma consideração adicional é que também nos permitiu explorar muitos átomos no curto espaço de tempo disponível para Evan [LaForge], nosso brilhante aluno de graduação.
Johann Rafelski, coautor do estudo, em resposta ao ScienceAlert

As investigações revelaram que esse elemento coincide com a ilha de estabilidade prevista no número atômico 164. Além disso, a densidade dele seria em torno de 36 a 68,4 gramas por centímetro cúbico, próximo da densidade observada no 33 Polyhymnia.

Apesar de não indicar necessariamente que o asteroide é formado por esse elemento, o estudo oferece uma hipótese para ultradensidade dele sem recorrer a explicações como matéria escura. Além disso, a pesquisa também demonstra a utilidade do modelo de Thomas-Fermi para analisar a propriedade de elementos hipotéticos superpesados.

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