Resolvendo o mistério da falta de prata no espectro do Sol

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Houve uma lacuna. Durante anos, os astrónomos observaram as camadas exteriores do Sol e encontraram significativamente menos prata do que o esperado. Não foi um pequeno déficit. Foi uma discrepância. Os números não batiam.

Para onde foi a prata perdida?

Uma nova pesquisa sugere que não estava faltando. Estava escondido à vista de todos.

Por que procurar prata no Sol?

Você pode se perguntar por que alguém se preocupa com a prata em uma estrela feita de 98,5% de hidrogênio e hélio. Os 1,5% restantes são onde mora a história. Esta fração contém vestígios de ferro, cobre e elementos mais pesados.

Esses elementos são cápsulas do tempo.

A prata, por exemplo, forma-se quando estrelas moribundas explodem como supernovas. Encontrar prata no Sol permite aos cientistas traçar a linha do tempo cósmica. Ajuda a mapear como os elementos pesados ​​foram distribuídos pela Via Láctea.

“Ao estudar a luz de estrelas de diferentes tipos e idades, esperamos compreender onde a prata se forma no Universo”, diz Sema Caliskan. Ela é a autora principal do estudo e agora pesquisadora de pós-doutorado na Universidade de Liège.

A incompatibilidade de condritos CI

O padrão de comparação são meteoritos antigos conhecidos como condritos CI.

Estas rochas formaram-se a partir da mesma nuvem primordial que criou o Sol há 4,6 mil milhões de anos. A lógica dita que abrir um condrito CI deve revelar níveis de prata correspondentes ao Sol. Se falta prata no Sol, algo está errado.

Os astrônomos geralmente medem a composição solar observando as linhas espectrais. A luz viaja do núcleo do Sol, atinge os átomos nas camadas externas e é absorvida em comprimentos de onda específicos. O resultado é um espectro de luz com linhas escuras. Cada elemento deixa uma impressão digital única.

Modelos anteriores se debruçaram sobre essas impressões digitais. Eles viram as linhas. Eles calcularam as quantidades. E eles encontraram um déficit.

O Sol simplesmente não tinha prata suficiente para se igualar aos meteoritos.

O efeito de não equilíbrio

Caliskan e sua equipe questionaram os métodos. Eles não podiam tocar o Sol, então o simularam. Eles construíram modelos de computador com alto teor de prata para ver se conseguiam produzir as linhas espectrais de baixo teor de prata observadas.

As tentativas anteriores falharam porque eram muito simples.

Quando a luz atinge um átomo, efeitos complexos ocorrem nas profundezas do átomo. Isso muda a forma como a luz é absorvida. Simulações anteriores ignoraram os chamados “efeitos de não equilíbrio”. Simulá-los é confuso. É computacionalmente caro. Átomos diferentes se comportam de maneira diferente.

Ninguém havia simulado com sucesso um átomo de prata com esses efeitos de desequilíbrio antes. A equipe de Caliskan usou o supercomputador Tetralith na Suécia para resolver o problema.

O resultado mudou o quadro.

A prata desaparecida revelada

Os efeitos de não equilíbrio explicam a discrepância.

O modelo de Caliskan indica que o Sol contém 55% mais prata do que medido anteriormente. Esta não é uma combinação perfeita de 1:1 com condritos CI, mas está próxima. Está perto o suficiente para descartar causas exóticas ou estrelas perdidas.

A prata estava lá o tempo todo.

Os astrônomos simplesmente não conseguiam vê-lo claramente por causa da complexa física atômica que obstruía o sinal. O mistério não era um elemento que faltava. Foi um ponto cego de medição.

A seguir, a equipe aplicará este método a outros tipos de estrelas. O mistério prateado do Sol pode estar encerrado, mas o universo tem muitas outras coisas escondidas à sua luz.

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