最近,科学界有个特别让人兴奋的推测:太阳系里可能存在超高密度的小行星,这些小行星内部说不定藏着人类还不了解的元素呢。这可太让人好奇了,毕竟宇宙一直都是神秘莫测,充满了各种惊喜。
咱都知道,小行星一般都分布在火星和木星轨道之间的小行星带,还有一些在太阳系更广阔的地方晃悠。科学家猜测,在太阳系形成初期,各种物质相互碰撞、聚集,有些小行星可能就吸收了很多高密度物质,所以密度比普通小行星大得多。这些高密度小行星的存在,为未知元素的诞生提供了特殊条件。
地球上的元素,大多是在恒星内部通过核聚变反应形成的。当恒星走到生命尽头,发生超新星爆发,就会产生更重的元素。这些元素散布在宇宙中,成了新天体形成的原料。科学家预测,有一种元素,它大概有 164 个质子,可能具有相对较长的半衰期,甚至可能是稳定的,科学家们把这个区域叫做 “稳定之岛”。不过,在实验室里制造重元素太难了,所以科学家们就把目光投向了宇宙深处,希望能在小行星上找到这些未知元素。
为了弄清楚这些未知元素的特性,比如说质量密度,有个研究团队采用了一个很独特的模型。这个模型把重元素里的每个原子都看成单个带电云,特别适合用来研究大原子,尤其是那些以晶格结构排列的金属。研究团队先用这个模型计算已知密度原子的化学性质,确认模型有效后,再用它来估算有 164 个质子的元素密度,以及 “稳定之岛” 里的其他元素。根据计算结果,预计原子序数在 164 左右的稳定金属,密度大概在 36 至 68 g/cm³ 之间。不过,计算的时候用的是比较保守的原子核质量假设,实际范围可能还要更高一些。
有些科学家觉得,地球上的金和其他重金属,可能是小行星撞击地球后留下来的。同样,那些超重元素也可能是这么来的。但是因为它们密度特别大,一到地球就迅速沉到地下去了,再加上地球构造板块的俯冲运动,慢慢就从地球表面附近消失了。所以,研究人员在地球表面很难发现超重元素。而那些小行星在太阳系里已经运行了几十亿年,说不定它们的核心部分还保存着那些致密的重元素呢。
科学家估算,有些小行星的质量密度比地球上密度最大的元素锇还要大。比如说,有颗被叫做 Polyhymnia 的小行星 33,算出来的密度高达 75.3 g/cm³。不过,小行星离我们太远了,测量它们的质量和体积特别困难,所以这个密度数值可能不太准确。但不管怎么说,这也给寻找超重元素带来了希望。
为了找到这些可能含有超重元素的小行星,研究人员想了好多办法。他们利用特别精确的观测结果,仔细研究小行星的运动轨迹,希望能找出哪些小行星的密度可能异常大。美国宇航局(NASA)和日本国家航天局(JAXA)都成功瞄准过一些低密度近地小行星,还采集了样本。虽然目前样本分析才刚开始,里面有超重元素尘埃的可能性也比较小,但这好歹是个探索的开头。NASA 在 2023 年 10 月发射了 Psyche 任务,目标是一颗富含金属的小行星,这颗小行星携带超重元素的可能性相对就更高了。
宇宙真的太神奇了,这些太阳系里的高密度小行星,说不定真的是未知元素的宝库。随着科学技术的不断发展,相信我们对宇宙的了解会越来越多,也说不定哪天就能揭开这些未知元素的神秘面纱。大家如果对宇宙探索感兴趣,记得点赞关注哦,希望大家都能收获满满的知识,生活也越来越美好,发大财!