Cercetătorii de la Universitatea Uppsala au aruncat o bombă în economia solară: Soarele conține cu 55% mai mult argint decât estimările anterioare. Estimarea actualizată provine dintr-un model mai realist al atmosferei solare și ajută la rezolvarea unei discrepanțe de lungă durată în cantitatea măsurată de argint din sistemul solar.

Soarele, ca majoritatea stelelor, este format aproape în întregime din hidrogen și heliu. Elementele mai grele, inclusiv carbonul, fierul și argintul, reprezintă doar 1,5% din masa sa. Chiar și în cantități atât de mici, aceste elemente sunt extrem de valoroase pentru astronomi, deoarece păstrează indicii despre istoria și dezvoltarea chimică a cosmosului.

„Noile cunoștințe despre compoziția Soarelui sunt importante pentru înțelegerea altor stele, planete și material cosmic, deoarece Soarele este unul dintre punctele de referință cheie ale astronomiei”, spune Sema Caliskan, care a efectuat lucrarea în timpul studiilor sale de doctorat la Departamentul de Fizică și Astronomie de la Universitatea Uppsala.

Elementele grele sunt create în interiorul stelelor și în timpul exploziilor stelare. Ele sunt ulterior încorporate în stele noi, planete și alte materiale cosmice. Măsurarea cantității fiecărui element prezent ajută oamenii de știință să urmărească evoluția chimică a Căii Lactee.

Pentru a măsura conținutul de argint al Soarelui, cercetătorii au studiat lumina solară prin spectroscopie. Atomii din atmosfera solară absorb lumina la lungimi de undă specifice, lăsând caracteristici întunecate în spectru numite linii spectrale. Fiecare element creează propriul set distinctiv de linii, asemănător unei amprente digitale.

Oamenii de știință compară aceste modele cu modele ale atmosferei solare pentru a calcula cât de mult dintr-un element este prezent. Estimările anterioare s-au bazat pe modele simplificate. În noul studiu, echipa a dezvoltat o abordare mai avansată care a produs o estimare a argintului cu 55% mai mare decât înainte.

Cercetătorii au combinat un model dinamic al straturilor exterioare ale Soarelui cu calcule îmbunătățite din fizica atomică. Acest lucru le-a permis să descrie mai exact modul în care atomii de argint interacționează cu lumina și particulele înconjurătoare. Spre deosebire de metodele anterioare, noile calcule țin cont și de efectele de neechilibru. În acest caz, lumina în sine afectează aceiași atomi de argint responsabili pentru producerea liniilor de absorbție întunecate.

Rezolvarea problemei argintului lipsă din sistemul solar

„Cu noul nostru model, am putut interpreta mai exact liniile spectrale folosite pentru a determina abundența argintului solar”, spune Sema Caliskan, care și-a început studiile de doctorat lucrând la structura atomilor și, ulterior, și-a aplicat expertiza la probleme de astrofizică stelară.

Rezultatul revizuit abordează o problemă de lungă durată care implică argintul din sistemul solar. Măsurătorile anterioare sugerau că Soarele conține semnificativ mai puțin argint decât meteoriții chimic primitivi. Această diferență era dificil de explicat, deoarece Soarele și acei meteoriți s-au format din același nor de gaz și praf acum aproximativ 4,6 miliarde de ani.

Cu noul calcul, abundența argintului în Soare este acum mult mai consistentă cu cantitatea găsită în acești meteoriți antici.

Descoperirile ar putea îmbunătăți, de asemenea, înțelegerea de către oamenii de știință a modului în care argintul și alte elemente grele se formează în stele și în exploziile stelare înainte de a deveni parte a generațiilor ulterioare de stele și planete. Cercetătorii plănuiesc acum să folosească aceeași metodă pentru a studia alte stele.

„Studiind lumina stelelor de diferite tipuri și vârste, sperăm să înțelegem unde se formează argintul în univers și cum a fost distribuit de-a lungul Căii Lactee în timp”, spune Sema Caliskan.

Calculele au fost efectuate cu Tetralith, un supercomputer suedez de la Centrul Național de Supercomputing de la Universitatea Linköping. Proiectul a combinat expertiza în fizica stelară și modelarea atomică.

Metode comparabile au fost folosite anterior pentru a studia alte elemente, dar aceasta este prima dată când abordarea a fost aplicată argintului din Soare.

Materiale furnizate de Universitatea Uppsala.