164号元素的蛛丝马迹？直径54公里的小行星，或有地球没有的元素

1869年，俄国化学家门捷列夫发表了化学元素周期表，总结了化学元素的规律。

迄今为止，人类已经发现了118种化学元素。不过，只有前94号元素是自然界存在的，后面的元素由于半衰期太短，很快就衰变殆尽，因此都是靠人工合成才发现的。即便如此，人类目前的科技也仅限于合成到118号元素Oganesson。

我们知道，元素的“序号”又叫原子序数，代表的就是原子核内的质子数。理论上来说，如果我们发现或者合成了一个拥有119个质子的原子核，那就算发现119号元素了，甚至还可能发现更靠后的化学元素。不过，118号元素发现至今已经21年了，人类再没有新的发现，因此更靠后的化学元素是否能稳定存在，也是一个问题。

令人惊讶的是，就在科学家们对119号元素还一筹莫展的时候，宇宙中竟然疑似发现更靠后的元素——164号元素。

虽然人类还没发现118号以后的元素，但对后面的元素的稳定性提出了一些猜想。有人提出，如果原子核里质子和种子的总数或者二者均是“幻数”时，那么它就是稳定的，至少在一段时间内可能会保持稳定，这就是所谓的稳定岛理论。

迄今为止，人类确定的幻数只有7个，分别是2、8、20、28、50、82、126，但还有一些数字可能被确认为幻数。理论研究表明，在164附近，就很可能存在一个幻数，这也意味着很可能有一个新的化学元素等着我们去发现。而且，即便这些元素尚未被发现，科学家们也还是推测出它们可能具备的某些特征，比如密度非常大。

目前化学元素周期表中最终的天然元素是锇，其固体密度是22.59克每立方厘米，相当于铁的3倍左右。即便是地球最致密的结构地核，密度也仅有它的一半左右。相比之下，木星的内核才能达到这样的量级，毕竟木星的质量是地球的三百多倍，引力也大得多，在外层结构的压缩之下，内核才会被挤压得如此致密。

然而在我们的太阳系内，有一些天体的密度相当惊人，甚至超过了锇。而且这些天体并不是行星内核，也就是说它们并非被压缩成这样的。换句话说，它们可能“天生”就这么重。而导致它们拥有这么高的密度的原因，或许就在于隐藏在那里的超重元素。

有一颗小行星，就被认为存在这样的情况，它的名字叫33 Polyhymnia。

33 Polyhymnia中文译作司瑟星，发现于1854年，是人类历史上发现的第33颗小行星。它位于太阳系小行星主带内，也就是火星和木星之间，公转周期1771个地球日。

在此之前，天文学家推测它的直径是120公里。不过根据最新的观测，它的直径大约只有54公里，但密度达到了×10^18千克。按照这个数据来计算，它的密度竟然达到了每立方厘米75.28克，属于天文学家归类到致密超密度天体。

每立方厘米75.28克是什么概念？这个密度是锇的3倍以上，是地球的近14倍。尽管太阳系内有些小行星也因为密度大等原因，被认为是某些行星裸露出来的内核，但33 Polyhymnia的密度比所有行星的内核都要大得多，可见连这个理论也无法解释它的密度。天文学家据此推测，或许33 Polyhymnia的内部包含着理论中的超重元素。

来自亚利桑那大学的物理学家利用托马斯-费米模型进行了分析，发现他们的计算结果与之前预测的原子序数为 164 的稳定岛一致。而且他们预测这种元素的密度范围在每立方厘米 36 克到 68.4 克之间，也相对符合33 Polyhymnia的数据。

也许33 Polyhymnia真的含有地球上不存在的元素，但目前下结论还为时过早。由于质量太小，33 Polyhymnia和其他天体之间的相互作用也非常微弱，因此天文学家计算的质量数据也可能存在比较大的误差。也就是说，它的质量到底有多少，目前也没人敢下定论，所以也有人推测，前面的质量数据本来就是错误的，导致我们对它的密度产生了误解。

还有天文学家试图利用一些理论上的物质来解释33 Polyhymnia的惊人密度，比如暗物质。不过，本次研究的目的就是证明现有的理论就有可能解释它的致密现象，而不必借助于那些神秘的物质。

总而言之，33 Polyhymnia的密度到底是多少，它的高密度又是怎么来的，仍然是个未解之谜。好在人类已经多次成功实现了小行星表面采样的任务了，或许在未来的某一天，我们还将发射一艘航天器，将它的样本带回地球，届时答案就能够揭晓了。