乌普萨拉大学的研究人员给太阳经济学投下了一枚重磅炸弹：太阳的含银量比此前计算高出55%。这一更新后的估算基于更逼真的太阳大气模型，并帮助解决了太阳系中银含量长期不匹配的问题。

太阳和大多数恒星一样，几乎完全由氢和氦组成。包括碳、铁和银在内的重元素仅占其质量的1.5%。即使含量如此之少，这些元素对天文学家来说也极具价值，因为它们保存着宇宙历史和化学演化的线索。

“关于太阳组成的新知识对于理解其他恒星、行星和宇宙物质很重要，因为太阳是天文学的关键参考点之一，”塞玛·卡利斯坎说，她在乌普萨拉大学物理与天文学系攻读博士期间进行了这项工作。

重元素在恒星内部和恒星爆炸过程中产生，随后被纳入新的恒星、行星和其他宇宙物质中。测量每种元素的含量有助于科学家追溯银河系的化学演化。

为了测量太阳的银含量，研究人员通过光谱学研究了太阳光。太阳大气中的原子在特定波长吸收光，在光谱中留下称为谱线的暗特征。每种元素产生自己独特的谱线组，就像指纹一样。

科学家将这些模式与太阳大气模型进行比较，以计算某种元素的含量。早期的估算依赖于简化模型。在新研究中，团队开发了一种更先进的方法，得出的银估算值比之前高出55%。

研究人员将太阳外层动态模型与改进的原子物理计算相结合。这使他们能够更准确地描述银原子如何与光和周围粒子相互作用。与以前的方法不同，新的计算还考虑了非平衡效应。在这种情况下，光本身会影响产生暗吸收线的银原子。

解决太阳系缺失银的问题

“利用我们的新模型，我们能够更准确地解释用于确定太阳银丰度的谱线，”塞玛·卡利斯坎说，她博士研究初期从事原子结构工作，后来将专业知识应用于恒星天体物理学问题。

修正后的结果解决了太阳系中一个长期存在的银问题。之前的测量表明，太阳的银含量显著低于化学原始陨石。这种差异很难解释，因为太阳和这些陨石大约在46亿年前由同一团气体和尘埃云形成。

通过新的计算，太阳的银丰度现在与这些古老陨石中的含量更加一致。

这些发现还可能提高科学家对银和其他重元素如何在恒星和恒星爆炸中形成，然后成为后代恒星和行星一部分的理解。研究人员现在计划使用相同的方法研究其他恒星。

“通过研究不同类型和年龄恒星的光，我们希望了解银在宇宙中何处形成，以及它如何随时间在银河系中分布，”塞玛·卡利斯坎说。

这些计算是在林雪平大学国家超级计算机中心的瑞典超级计算机Tetralith上进行的。该项目结合了恒星物理学和原子建模方面的专业知识。

类似的方法此前已用于研究其他元素，但这是该方法首次应用于太阳中的银。

材料由乌普萨拉大学提供。注意：内容