Исследователи Уппсальского университета подсчитали, что в Солнце содержится на 55 % больше серебра, чем считалось ранее. Результаты, опубликованные в журнале Astronomy and Astrophysics и основанные на более реалистичном моделировании атмосферы Солнца, решают давнюю проблему отсутствия серебра в Солнечной системе.
Как и большинство звезд, Солнце почти полностью состоит из водорода и гелия, и только 1,5 % его массы приходится на более тяжелые элементы, такие как углерод, железо или серебро. Тем не менее эти микроэлементы чрезвычайно важны. Они служат своего рода окаменелостью космоса.
«Новые знания о составе Солнца важны для понимания других звезд, планет и космического вещества, поскольку Солнце — одна из ключевых точек отсчета в астрономии», — говорит Сема Калискан, автор исследования.
Тяжелые элементы образуются в звездах и во время звездных взрывов и становятся частью новых поколений звезд и планет. Определение содержания этих элементов является ключом к пониманию химической эволюции Млечного Пути.
Чтобы определить количество серебра на Солнце, исследователи проанализировали солнечный свет с помощью спектроскопии. Когда атомы в солнечной атмосфере поглощают свет, они создают темные полосы поглощения на определенных длинах волн в спектре, которые называются спектральными линиями. Они действуют как «отпечатки пальцев», и у каждого элемента свой уникальный рисунок.
Для определения содержания серебра на Солнце «отпечатки пальцев» сравниваются с расчетными моделями атмосферы. Предыдущие оценки были основаны на упрощенных моделях. Однако в новом исследовании ученые разработали модель, которая предсказывает наличие на 55% больше серебра, чем считалось ранее. Исследователи объединили динамическую модель внешних слоев Солнца с усовершенствованными расчетами в области атомной физики, чтобы понять, как атомы серебра взаимодействуют со светом и другими частицами. В отличие от более ранних методов, новые расчеты учитывают неравновесные эффекты, то есть свет воздействует на те же атомы серебра, которые создают темные линии поглощения.
«С помощью новой модели мы смогли более точно интерпретировать спектральные линии, используемые для определения содержания серебра в Солнце», — говорит Сема Калискан.
До сих пор содержание серебра на Солнце было значительно ниже, чем в химически примитивных метеоритах, которые образовались одновременно из одного и того же облака газа и пыли 4,6 миллиарда лет назад. Новое значение содержания серебра на Солнце гораздо лучше согласуется с данными по этим метеоритам.
Результаты также улучшают понимание того, как серебро и другие элементы образуются в звездах и при звездных взрывах, а затем попадают в новые поколения звезд и планет. Теперь этот метод будет применяться и к другим звездам. «Изучая свет звезд разных типов и возрастов, мы надеемся понять, где во Вселенной образуется серебро и как оно распределялось по Млечному Пути с течением времени», — заключает Сема Калискан.
[Фото: Anish Amarsi/Uppsala University]
