Importante área de pesquisa, a criação de elementos superpesados tem atraído a atenção de cientistas do mundo inteiro em busca de novas descobertas e avanços tecnológicos. Em um artigo publicado no site The Conversation, o físico teórico Johann Rafelski, professor da Universidade do Arizona, em Tucson nos EUA, explica como está conduzindo uma pesquisa por esses elementos em lugares fora da Terra.
Embora físicos já produzam elementos mais pesados em laboratórios, por meio de reações nucleares, os resultados são insatisfatórios, pois essas matérias produzidas pela aceleração de núcleos atômicos leves e colisão com alvos de núcleos mais pesados têm vida curta: apenas frações de segundo.
Isso acontece porque as forças repulsivas eletromagnéticas dos prótons, que em alguns elementos — como o Oganesson — chega a 118, ultrapassam a força nuclear atrativa que mantém o núcleo coeso.
Procurando elementos superpesados em asteroides
O elemento mais pesado da tabela periódica tem 118 prótons.Fonte: Licks-rocks/Wikimedia Commons
Elementos mais pesados que o ferro, que tem número atômico 26, são produzidos naturalmente em eventos de grande magnitude, como explosões de supernovas ou colisão de estrelas de nêutrons.
Nesse sentido, a equipe de Rafelski precisou refinar a pesquisa, não só para saber que tipo de processo natural produz esses elementos, mas também quais propriedades estão em jogo, como densidades de massa. Para isso, os pesquisadores utilizaram um modelo que retrata um átomo de cada um dos elementos pesados, como uma nuvem singular e carregada.
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Eficaz para partículas volumosas, o modelo foi aplicado a átomos com densidades conhecidas, para cálculo de suas propriedades químicas. Ao se mostrar funcional, a matriz foi adaptada para calcular a densidade de elementos com 164 prótons, e outros nessa mesma "ilha de estabilidade", suposto local onde os elementos superpesados podem ter vidas mais longas.
Asteroides superpesados no Sistema Solar
O asteroide de Polyhymnia pode ter uma densidade de 75,3 g/cm3.Fonte: Getty Images
Utilizando o novo modelo, os cientistas estimaram que alguns asteroides têm densidades de massa superiores à do ósmio, o elemento químico mais denso da Terra, com 22,59 g/cm3. Um desses objetos é o asteroide 33, apelidado de Polyhymnia, descoberto em 1854 no cinturão principal.
Com um diâmetro entre 50 e 60 quilômetros quadrados, esse asteroide foi avaliado por Rafelski e seus colegas com uma densidade de 75,28 g/cm3. A expectativa é de que nele possam existir naturalmente alguns elementos estáveis que estejam além da tabela periódica atual e até mesmo outros com números atômicos no espectro entre 105 e 1182.
No entanto, essa medição de alta densidade não signifique que o 33 Polyhymnia seja necessariamente ultradenso. Provas físicas ainda são necessárias, como as amostras trazidas pela missão OSIRIS-REx da NASA em outubro de ano passado, do asteroide Bennu, ainda em fase de análise. No mesmo mês, a missão Psyche da NASA partiu para coletar amostras de um asteroide rico em metais, com maior chance de abrigar elementos superpesados.
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