Misterul argintului „dispărut” din Soare ar putea fi rezolvat. Descoperirea care schimbă calculele astronomilor

Misterul argintului „dispărut” din Soare ar putea fi rezolvat. Descoperirea care schimbă calculele astronomilor
Misterul din Soare / Foto: imagine de ilustrație Profimedia

De zeci de ani, astronomii încearcă să stabilească cât de bogată este compoziția chimică a Soarelui. Deși hidrogenul și heliul reprezintă aproape întreaga masă a stelei noastre, cantitățile infime de elemente mai grele oferă informații esențiale despre modul în care s-a format Sistemul Solar și despre procesele care au modelat Universul. Printre aceste elemente se numără și argintul, iar tocmai acesta le-a dat bătăi de cap cercetătorilor.

Măsurătorile realizate până acum indicau că Soarele conține semnificativ mai puțin argint decât ar trebui, comparativ cu estimările teoretice și cu analiza unor meteoriți considerați adevărate capsule ale timpului. Un nou studiu sugerează însă că problema nu era lipsa elementului chimic, ci modul în care acesta era observat, se arată pe Astronomy & Astrophysics.

De ce argintul este atât de important pentru astronomi

Argintul nu este doar un metal prețios folosit în industrie sau bijuterii. Pentru oamenii de știință, el reprezintă un indiciu despre evenimente cosmice petrecute cu miliarde de ani în urmă.

Se crede că acest element se formează în exploziile spectaculoase ale stelelor masive, cunoscute drept supernove. După astfel de explozii, elementele grele sunt împrăștiate în spațiu și contribuie la formarea unor noi stele și sisteme planetare. Analizând cantitatea de argint prezentă în Soare și în alte stele, cercetătorii pot reconstitui modul în care materia s-a răspândit în galaxie de-a lungul timpului.

Un punct important de comparație îl reprezintă condritele CI, o categorie foarte rară de meteoriți care s-au format din același nor de gaz și praf din care a luat naștere și Sistemul Solar, în urmă cu aproximativ 4,6 miliarde de ani. Din acest motiv, oamenii de știință se așteptau ca proporția de argint din acești meteoriți să fie foarte apropiată de cea din Soare.

De unde a apărut diferența dintre observații și teorie

Compoziția chimică a Soarelui este determinată prin analiza spectrului luminos. Fiecare element absoarbe anumite lungimi de undă ale luminii și lasă în urmă o semnătură unică, pe baza căreia astronomii pot calcula cât din acel element există în atmosfera solară.

Problema era că aceste observații indicau constant o cantitate de argint mult mai mică decât cea sugerată de modelele teoretice și de studiul meteoriților. Diferența i-a făcut pe cercetători să se întrebe dacă Soarele a evoluat diferit față de ceea ce se credea sau dacă explicația se ascunde în metodele de măsurare.

Simulările pe supercomputer au schimbat complet rezultatele

Pentru a verifica ipoteza, cercetătoarea Sema Caliskan și echipa sa au realizat simulări complexe cu ajutorul supercomputerului Tetralith din Suedia. Noul model a inclus efecte fizice care, până acum, nu fuseseră luate în calcul în analiza atomilor de argint din atmosfera Soarelui.

Aceste procese, cunoscute sub numele de efecte de non-echilibru, influențează modul în care atomii absorb și emit lumina. Din cauza complexității lor, ele au fost dificil de simulat, iar autorii studiului spun că este pentru prima dată când comportamentul argintului este analizat atât de detaliat în astfel de condiții.

Rezultatele au fost surprinzătoare. Noul model indică faptul că Soarele conține cu aproximativ 55% mai mult argint decât sugerau calculele anterioare. Chiar dacă valoarea nu coincide perfect cu cea estimată pe baza meteoriților, diferența rămasă este mult mai mică și nu mai necesită explicații neobișnuite.

Descoperirea ar putea îmbunătăți studiul altor stele

Concluzia cercetătorilor este că argintul nu a lipsit niciodată din Soare. Cantitatea sa a fost subestimată deoarece modelele utilizate până acum nu descriau suficient de precis interacțiunea dintre lumină și atomii din atmosfera solară.

Noua metodă ar putea avea implicații importante și dincolo de studiul Soarelui. Echipa intenționează să aplice aceleași modele și altor stele, în speranța că va obține estimări mai exacte ale compoziției lor chimice și, implicit, o imagine mai clară asupra evoluției Căii Lactee.

Dacă rezultatele vor fi confirmate și de alte cercetări, astronomii ar putea fi nevoiți să revizuiască modul în care interpretează spectrele stelare și să reevalueze abundența unor elemente chimice considerate până acum mai rare decât sunt în realitate.