Nova procjena srebra u Sunčevoj atmosferi sada je mnogo bliža vrijednosti izmjerenoj u najprimitivnijim meteoritima. Novi izračun povisio je procijenjeno obilje srebra u Sunčevoj atmosferi za oko 55 posto te znatno smanjio razliku u odnosu na vrijednost izmjerenu u primitivnim meteoritima.
Dosadašnja procjena iz Sunčeva spektra bila je osjetno niža od vrijednosti izmjerene u meteoritima. Razlika je bila povezana s načinom na koji su stariji modeli tumačili dvije slabe linije neutralnog srebra u Sunčevu ultraljubičastom spektru.
Srebro je malen, ali važan dio Sunčeva sastava
Sunce je gotovo u cijelosti sastavljeno od vodika i helija, a o nastanku njegove energije pišemo u tekstu Zašto Sunce sjaji? Teži elementi čine tek mali dio njegove mase, ali astronomima služe kao zapis o procesima kojima su zvijezde i njihove eksplozije obogaćivale materijal iz kojega su nastajali novi sustavi.
Srebro je jedan od takvih tragova. Njegova količina u Suncu važna je jer Sunce služi kao mjerilo pri usporedbi drugih zvijezda i rekonstrukciji kemijske povijesti Mliječne staze.
Dva tamna traga u ultraljubičastoj svjetlosti
Sunčev spektar, odnosno svjetlost rastavljena po valnim duljinama, nosi kemijski potpis njegove atmosfere. Atomi u njoj ostavljaju tamne apsorpcijske linije, karakteristične za pojedine elemente. Načelo po kojem svjetlost otkriva kemijski sastav detaljnije objašnjava naš vodič o spektroskopiji.
Za srebro su presudne dvije linije u bliskom ultraljubičastom području, pri 328 i 338 nanometara. Slabe su, a jedna se preklapa i sa željeznom linijom, pa sam trag nije dovoljan: potrebno je izračunati kako se atomi i svjetlost ponašaju u nemirnoj Sunčevoj atmosferi.
Za pouzdanu procjenu trebalo je spojiti trodimenzionalni model dinamičkih slojeva Sunčeve atmosfere s izračunom koji ne pretpostavlja lokalnu termodinamičku ravnotežu. Starije su procjene polazile od te pretpostavke, dok novi izračun uzima u obzir odstupanja od nje. Dobivena vrijednost iznosi log ε(Ag) = 1,15 ± 0,08, nasuprot ranijoj referentnoj vrijednosti 0,96 ± 0,10. Razlika od 0,19 dex odgovara porastu od približno 55 posto.
To je drukčiji pristup od istraživanja Sunčeve unutrašnjosti. Dok se podaci o dubokim slojevima mogu dobiti i iz akustičkih valova, kao u radu o promjenama ispod Sunčeve površine, ovdje kemijski sastav otkrivaju linije nastale u vanjskim slojevima, vidljive u Sunčevoj svjetlosti.
Nova procjena približila je Sunčevu vrijednost vrijednosti CI-hondrita
Rani Sunčev sustav nije ostavio mnogo netaknutog materijala, ali pojedini meteoriti još čuvaju njegov kemijski zapis. Zato se o njima često govori kao o vremenskim kapsulama ranog Sunčeva sustava. Za usporedbu sa Suncem posebno su važni CI-hondriti, vrlo primitivni meteoriti čiji je sastav blizak početnom materijalu iz kojega su nastali planeti.
Prije nove analize fotosferska procjena srebra bila je za 0,25 dex niža od vrijednosti dobivene iz tih meteorita. Nova metoda smanjila je razliku na 0,06 dex, što je unutar procijenjene nesigurnosti.
Hondriti nisu zanimljivi samo zbog ovog elementa. Njihova građa i podrijetlo i dalje mijenjaju sliku ranog Sunčeva sustava, kao što pokazuje i istraživanje prema kojem su neki meteoriti možda nekoć kružili oko mladih planeta.
Sljedeći korak su druge zvijezde
Najveće preostale nesigurnosti odnose se na sudare atoma srebra s vodikom i na preklapanje spektralnih linija. Te nesigurnosti i dalje ograničavaju preciznost procjene obilja srebra u Sunčevoj atmosferi.
Model će se zatim primjenjivati na zvijezde različite dobi i kemijskog sastava. Primjena na takve zvijezde trebala bi dati bolju osnovu za praćenje nastanka i raspodjele srebra kroz povijest Mliječne staze.