Des astéroïdes présentant une densité anormalement élevée ont été identifiés dans notre système solaire. Johann Rafelski, de l’Université de l’Arizona, suggère que ces astéroïdes pourraient renfermer des « éléments super-lourds » non répertoriés dans le tableau périodique actuel. Si elle est confirmée, cette hypothèse pourrait non seulement élargir notre compréhension des éléments existants, mais aussi stimuler l’intérêt pour l’exploitation minière spatiale, en quête de métaux précieux et inconnus.
L’exploration spatiale, au-delà de sa quête de nouvelles frontières, met en lumière des anomalies qui défient nos connaissances. Parmi elles, la densité exceptionnelle de certains astéroïdes dans notre système solaire suscite l’interrogation. Aucun élément sur Terre ne peut expliquer leurs propriétés.
Dans une étude récente, Johann Rafelski, professeur de physique à l’Université de l’Arizona, suggère que ces astéroïdes pourraient être composés « d’éléments super-lourds » non répertoriés dans notre tableau périodique des éléments actuel, qui compte 118 éléments. Son travail est disponible dans la revue The European Physical Journal Plus.
La découverte de 33 Polyhymnia
L’astéroïde 33 Polyhymnia, situé stratégiquement dans la ceinture principale d’astéroïdes entre Mars et Jupiter, a toujours été au centre de débats scientifiques en raison de sa densité exceptionnelle. Il faut savoir que les roches spatiales extrêmement massives, connues sous le nom d’objets compacts ultra-denses (CUDO), sont généralement plus lourdes que l’osmium, l’élément naturel le plus lourd sur Terre. Or, l’astéroïde 33 Polyhymnia, de 55 kilomètres de large, n’a pas la masse nécessaire pour compresser les minéraux sous des formes ultradenses.
Pendant des années, les chercheurs ont tenté d’élucider ce mystère, certains avançant l’hypothèse que cette densité pourrait être le résultat de particules de matière noire, un composant de l’univers encore mal compris. Toutefois, cette théorie, bien que largement acceptée, est aujourd’hui remise en question. La récente publication de Johann Rafelski et son équipe propose une perspective différente, suggérant que la densité de 33 Polyhymnia pourrait être liée à la présence d’éléments super-lourds jamais identifiés sur Terre.
Au-delà du tableau périodique
Les éléments super-lourds se distinguent par leur composition riche en protons, ce qui les rend particulièrement intrigants pour la communauté scientifique. Jusqu’à présent, les éléments ayant des numéros atomiques allant de 105 à 118 ont été synthétisés en laboratoire. Cependant, leur nature instable les rend éphémères, disparaissant extrêmement rapidement. Au-delà du numéro atomique 118, le mystère s’épaissit. Aucun élément de cette catégorie n’a été détecté à ce jour.
Pourtant, une théorie persistante évoque l’existence d’une « île de stabilité » autour du numéro atomique 164. À ce poids, les éléments pourraient ne pas subir de désintégration radioactive rapide et existeraient pendant de courtes périodes. Les nouveaux calculs de Rafelski et de son équipe concordent avec cette prédiction.
Rafelski explique dans un communiqué : « Tous les éléments super-lourds — ceux qui sont très instables ainsi que ceux qui sont tout simplement inobservés — ont été regroupés sous le nom ‘d’unobtainium’. L’idée que certains d’entre eux pourraient être suffisamment stables pour être obtenus à partir de notre système solaire est passionnante ».
Pour parvenir à ses déductions, l’équipe a postulé la configuration atomique d’éventuels éléments super-lourds en se basant sur une représentation simplifiée d’atome appelée modèle Thomas-Fermi. Les chercheurs ont constaté que les éléments ayant un numéro atomique avoisinant 164 pourraient présenter une densité oscillant entre 36 et 68,4 g/cm3. Cette estimation se rapproche de la densité définie à 75,28 g/cm3 pour 33 Polyhymnia. Ces résultats laissent penser que la présence d’éléments super-lourds pourrait justifier la très grande densité de certains astéroïdes, même si la présence de matière noire demeure une hypothèse à considérer.
Implications pour la science et l’espace
Le fait que des astéroïdes puissent renfermer des éléments super-lourds encore inconnus sur Terre pourrait un jour conduire à de nouvelles applications technologiques, médicales ou énergétiques, en exploitant les propriétés uniques de ces éléments.
Par ailleurs, cette perspective est également porteuse d’opportunités économiques. Les « mineurs de l’espace », ces entreprises et agences spatiales qui envisagent de puiser dans les ressources des astéroïdes, pourraient voir leur intérêt décuplé. Au-delà des métaux précieux traditionnellement recherchés, la présence potentielle d’éléments super-lourds pourrait rendre l’exploitation astéroïdale encore plus lucrative. Cela pourrait accélérer les initiatives d’exploration et d’exploitation spatiales, marquant ainsi le début d’une nouvelle ère dans la conquête de l’espace. Mais sera-t-elle éthique ? Un nouveau débat est ouvert.