Астрономы нашли пропавшее серебро в атмосфере Солнца с помощью суперкомпьютерного моделирования. Ученые выяснили, что сложные физические эффекты при взаимодействии света с атомами скрывали присутствие этого элемента от спектрального анализа.
Загадка Солнца
Исследователи несколько лет не могли объяснить одну загадку. В спектре Солнца они находили намного меньше серебра, чем ожидалось. Расчеты основывались на анализе древних метеоритов. Серебро составляет малую долю солнечной массы, но его количество может рассказать об истории Вселенной. Этот элемент рождается при взрывах сверхновых. Его содержание в звездах помогает проследить эволюцию Млечного Пути.
Расхождение данных оставалось необъяснимым. Хондриты типа CI представляют собой метеориты, сформировавшиеся из того же вещества, что и Солнце 4,6 миллиарда лет назад. Они содержат определенное количество серебра.
Однако в солнечном свете ученые фиксировали низкие показатели. Возникал вопрос о том, куда исчезло недостающее серебро.
Новое исследование
Группа исследователей под руководством Семы Калискан из Льежского университета предложила новое объяснение этой загадке. По словам ученых, пропавшее серебро могло все это время находилось на Солнце, но было скрыто от наблюдений из-за сложных физических эффектов. Свою работу исследователи опубликовали в журнале Astronomy & Astrophysics.
При изучении спектральных линий солнечного света астрономы используют принцип поглощения света атомами различных элементов. Каждый элемент оставляет уникальный «отпечаток пальца» или темные линии в спектре.
Однако при взаимодействии света с атомами возникают сложные неравновесные эффекты, которые изменяют характер поглощения. В предыдущих моделях эти эффекты не учитывались, поскольку их расчет представлял значительную сложность.
Компьютерное моделирование
Калискан и ее коллеги впервые попытались смоделировать атом серебра с учетом неравновесных эффектов. Для этого они использовали суперкомпьютер Tetralith в Линчепинге. Моделирование позволило исследователям выяснить, что сложные взаимодействия света с атомами серебра изменяют спектральные линии таким образом, что наблюдения показывают заниженное содержание элемента.
На основе своей модели ученые подсчитали, что Солнце содержит на 55% больше серебра, чем было измерено астрономами. Данное значение достаточно близко к данным, полученным при анализе хондритов типа CI, чтобы исключить экстраординарные причины расхождения.
VK
OK
Telegram
Дзен