¿Es posible descubrir elementos en planetas remotos o estrellas, distintos de los disponibles naturalmente en la Tierra?

Nuestra comprensión actual de la naturaleza de los elementos (“actual” a principios del siglo XX) hace que sea poco probable, pero no imposible. Sabemos que cada elemento está hecho de átomos, y que los átomos están compuestos de electrones, protones y neutrones. Resulta que, literalmente, lo único que distingue a los átomos de un elemento de los átomos de otro, es el número de protones en su núcleo. Si un átomo tiene 79 protones, es oro. Si tiene 13 protones, es aluminio. Etcétera.

Cada elemento tiene un número (su “número atómico”) que indica cuántos protones tiene. Entonces, la verdadera pregunta es: ¿podría haber, en otros planetas, algunos átomos con números atómicos que no se encuentran en la Tierra?

Bueno, todos los elementos del 1 al 92 ya habían sido descubiertos en la Tierra en 1945. Desde entonces, hemos descubierto (en realidad, creado) los elementos del 93 al 118. La razón por la que necesitamos crearlos es que son inestable, así que si alguna vez existieron en la tierra, han desaparecido; se descomponen en otros elementos, a veces en meras fracciones de segundo, a veces en millones de años (dependiendo del número atómico del átomo y también cuántos neutrones tiene).

En general, se espera que los elementos con números atómicos superiores a 118 sean aún más inestables y se descompongan en una pequeña fracción de segundo. Todos los protones tienen cargas eléctricas positivas y las cargas positivas se repelen entre sí, lo que tiende a separar el átomo. Eso es lo principal que hace que estos átomos de alto número sean tan inestables. Pero agregar neutrones adicionales (que no tienen carga) puede ayudar a unir el átomo. Se cree que, con el número correcto de neutrones de unión, es posible que existan elementos con ciertos números atómicos muy altos en configuraciones muy estables. Si es así, podrían encontrarse en otros planetas. (Y aún podría ser encontrado, o creado, en la tierra).

No, no es. La cuestión es que, a medida que la masa atómica de los elementos se hace más grande, se vuelven más inestables y tienden a desintegrarse. Esto se llama radiactividad y es la razón por la cual casi todos los elementos con un gran número atómico no existen en la Tierra, simplemente se desintegran en algo más pequeño. Un buen ejemplo sería la astato de halógeno, que nadie ha visto nunca, ya que se descompone muy rápidamente. Si bien sabemos que otras estrellas y planetas tienen elementos en estados muy extraños (debido a temperaturas y presiones extremas) y formas físicas, no significa que encontraremos ningún elemento en lugares que no hayamos encontrado (o sintetizado) aquí en la Tierra . Los elementos que son radiactivos aquí seguirían siendo radiactivos en Betelgeuse, por ejemplo.

El tecnecio (elemento número 43) no se produce naturalmente en la Tierra, al menos no en cantidades apreciables, aunque se extrae en toneladas de combustible nuclear gastado. El tecnecio-98 es el isótopo más longevo con una vida media de 4,2 millones de años. Esto significa que todo lo que se incorporó a la Tierra durante su formación hace mucho que se descompuso. Sin embargo, se puede detectar en estrellas gigantes rojas, donde los procesos nucleares reponen continuamente lo que ha sido eliminado por procesos destructivos. Su detección ha confirmado nuestro conocimiento de los procesos nucleares que ocurren en las estrellas.

Vale la pena mencionar que ciertamente existen formas de materia, que no pueden denominarse elementos y que no existen en la Tierra, pero sí existen en varios tipos de estrellas. Estos incluyen “neutronio”, que es de lo que están compuestas las estrellas de neutrones. Es una forma de materia muy pesada con una densidad de hasta [matemática] 4 × 10 ^ {17} kg / m ^ 3 [/ matemática] ([matemática] 6.6 \ veces 10 ^ {12} [/ matemática] toneladas por pulgada cúbica, [matemáticas] 10 ^ {12} [/ matemáticas] es un millón de millones.) También existe la misteriosa “materia oscura”, que parece constituir aproximadamente una cuarta parte del universo, y que no ha sido detectado directamente, ya sea aquí o en otro lugar. Muestra su presencia solo por su atracción gravitacional sobre otra materia.

La Tierra es una representación precisa de todos los elementos naturales presentes en el universo.

Incluso en las regiones más profundas del núcleo de las estrellas, generan elementos presentes aquí en la Tierra, principalmente elementos pesados, así como hidrógeno y helio generados en el proceso de fusión nuclear.

El hecho clave es que todos los elementos naturales están dentro de un rango fijo de números atómicos (1 – 118), cualquier elemento más grande sería inestable y, por lo tanto, no estaría en un estado ‘natural’.

¿Cuántos elementos se encuentran en la naturaleza?

Estos elementos, como he dicho, se encuentran en todo el universo, ya que se generaron a través de las primeras etapas de la formación del universo, y los elementos más pesados ​​se pueden formar a través de procesos como las supernovas.

En resumen, no, no es posible descubrir elementos naturales fuera del rango de elementos que ya hemos encontrado. Cualquier elemento fuera del rango se consideraría como elementos nuevos o isótopos de elementos ya existentes.

Espero que esto ayude.

No … eso no puede suceder.

Lo que hace que un “elemento” sea diferente de otro elemento es la cantidad de protones en el átomo.

Un protón significa “Hidrógeno”, dos significa “Helio” … hasta 118 protones, que es “Oganesson”.

La cuestión es que hemos descubierto, medido y catalogado TODOS los elementos del 1 al 118 sin espacios.

Por lo tanto, cualquier elemento “nuevo” debería tener más de 118 protones.

El problema con ESO es que los átomos con más de aproximadamente 100 protones son terriblemente inestables, radiactivos. Son tan inestables que simplemente se desmoronan y terminan siendo un montón de átomos más pequeños.

Tanto es así que los únicos elementos que ocurren naturalmente son los que están debajo del elemento 94 (Plutonio), e incluso esos grandes, que ocurren naturalmente, se descomponen todo el tiempo y solo pueden existir “en la naturaleza” cuando se vuelven a formar continuamente.

Por lo tanto, no quedan más elementos estables por encontrar. Literalmente, conocemos a cada uno de ellos con cierto detalle.

Muy improbable La Tierra tiene todos los elementos estables o longevos conocidos en su corteza y manto superior, y tiene rastros de cada elemento de vida más corta hasta el plutonio como resultado de la descomposición de los de larga vida como el uranio.

Abundancias de los elementos (página de datos) – Wikipedia Nuclide primordial – Wikipedia

La única forma en que un planeta podría tener una cantidad detectable de algún elemento más masivo es si recibe algo de polvo de una supernova cercana o una fusión de estrellas de neutrones. Esos eventos probablemente hicieron varios elementos transuránicos además del uranio mismo.

Entonces, este polvo probablemente tendría plutonio-244 (vida media 80 millones de años) y curio-247 (vida media 16 millones de años).

Elemento Transuranio – Wikipedia

Entonces, los únicos elementos presentes en otros planetas pero ausentes de la Tierra serán algunos metales radiactivos.

La pregunta original que respondí fue: ¿Es posible que otros planetas puedan tener otros elementos que no están en la Tierra?

Quora Content Review fusionó la pregunta con ¿Es posible descubrir elementos en planetas o estrellas remotos, distintos de los disponibles naturalmente en la Tierra?

La palabra “naturalmente” hace que la pregunta revisada sea bastante diferente de la que respondí originalmente. La respuesta a la pregunta revisada es “Sí”, ya que un elemento de corta duración como el tecnecio podría existir naturalmente en un planeta recién formado, aunque ya no existiría naturalmente en la Tierra en una cantidad significativa.

Mi respuesta original a la pregunta original sigue:


No.

Considere el mapa de nucleidos. El eje vertical representa el número de protones, el número del eje horizontal de neutrones. Fuera de los límites de la región coloreada, los núcleos son demasiado inestables. Dentro de la región principal del mapa, no hay espacios que representen isótopos desconocidos.

No. Como dice Peter, tenemos medios para detectar elementos en otras estrellas y para verificar que la física no cambie a lo largo de los años luz. Otros planetas pueden tener diferentes proporciones de elementos que los del sistema solar, debido a las peculiaridades de su formación, pero el “menú” a continuación es todo lo que hay.

Sin embargo, una advertencia: hay algunos indicios que están muy “a la derecha”, más allá de los elementos con vidas medias medidas en milisegundos de que producimos pocos átomos a la vez, podrían establecer una isla de estabilidad, elementos con al menos algunos isótopos relativamente estables que no hemos logrado producir todavía, pero otras criaturas podrían haberlo hecho.

¿Es posible que otros planetas puedan tener otros elementos que no están en la Tierra?

De hecho, es al revés: hay elementos en la Tierra que no están en ningún otro planeta, excepto si albergan vida inteligente que puede crear dichos elementos de la misma manera que nosotros.

Por supuesto, hay planetas que tienen más elementos que nosotros (hidrógeno y helio en los gigantes gaseosos, por ejemplo), y planetas con menos elementos que nosotros (metales y silicatos en dichos gigantes gaseosos). Pero tendrán los mismos elementos que tenemos naturalmente.

La diferencia es que creamos elementos que tienen vidas medias extremadamente cortas y, por lo tanto, desaparecen rápidamente. Es posible que estos elementos puedan existir naturalmente por un corto tiempo después de la explosión de supernova que los crearía naturalmente, pero es probable que desaparezcan cuando se haya formado un exoplaneta.

No, ya hemos descubierto todos los elementos naturales, y para todo lo demás, nos hemos estado creando en un laboratorio.

Estos elementos artificiales solo se pueden encontrar naturalmente en lugares de condiciones extremas, como estrellas masivas, agujeros negros, etc. Y, para pensar, nuestro pequeño y pequeño planeta azul-verde es el único planeta en el universo conocido que puede crearlo gracias a nosotros. Es bastante sorprendente si lo piensas.

Dicho esto, podría ser posible encontrar compuestos químicos en otros planetas que no tenemos aquí. Pero creo que es seguro asumir que un planeta sin vida realmente no puede crear algo tan complejo como los que se encuentran en la Tierra. Eso es porque la vida tiende a tomar elementos crudos o compuestos simples y crear algo más complejo. Hacen “orden”. Esa es literalmente una de las definiciones científicas de la vida, así que a menos que otro planeta tenga vida, entonces no, lo más probable es que no encuentres nada que no reconozcamos.

Sí, la Tierra no es una verdadera representación del cosmos. Existen elementos que no podemos detectar ni conocemos. El cosmos no está “centrado en la tierra” en existencia.

El hombre está limitado al filtro del conocimiento ya adquirido. La humanidad no está completa en su educación de todo lo que existe. Esto se confirma en la ciencia empírica diaria.

Solo hay una muestra de evidencia de esto.

Las supernovas se extinguen en brillo en un modo de decaimiento exponencial con una vida media de aproximadamente dos o tres años; variación estadística aquí. Esto está en el mismo rango que la vida media de Californium-252. No significa que este isótopo de transuranio se forme en una supernova, pero le da una idea de cuán observadores son los químicos nucleares (y los astrónomos).

No en realidad no. Los elementos son solo el número de protones en el núcleo. Puede hacer un nuevo elemento agregando otro protón.

Todos los fáciles son naturales aquí en la tierra. Para hacer los siguientes, debes atascar otro protón. Está bien, parece fácil, pero necesitas un dispositivo nuclear de último modelo y los nuevos elementos solo duran alrededor de un segundo.

Si pudieras sobrevivir en el planeta, no podría tener esos elementos de mayor número.

Es posible

La teoría atómica no puede excluir absolutamente la posibilidad de regiones de estabilidad más allá del límite inicial alrededor del número atómico 100, lo que hace que sea imposible que esos elementos existan en períodos de tiempo lo suficientemente largos como para estar naturalmente presentes. Es poco probable , porque a medida que los números atómicos aumentan, el núcleo se hace físicamente más grande y, por lo tanto, la fuerza débil (que causa la fisión) abruma a la fuerza fuerte que los mantiene unidos. Pero es imaginable que partículas exóticas o lo que sea puedan superar eso.

Otra posibilidad es que otros planetas tengan extraterrestres con ciencia nuclear más avanzada y hayan creado átomos de elementos que los humanos no han logrado (oye, posiblemente incluyendo los supermasivos superestables, ¿verdad?). Apuesto a que juegan con átomos de dopaje con partículas exóticas o también los someten a campos de fuerza extraños.

Francamente, creo que una sociedad extraterrestre suficientemente avanzada dejaría de hacer ese tipo de cosas en la superficie de su propio planeta … pero eso no significa que no lo harían en la superficie de otro planeta.

Por otra parte, tal vez hay leyes intergalácticas contra ese tipo de cosas.

Un planeta que aún está en proceso de formación puede poseer tecnecio, un elemento prácticamente inexistente en la Tierra debido a su vida media relativamente corta.