Nový model sluneční atmosféry odhalil o 55 procent více stříbra ve Slunci

Vědci z Uppsala University dospěli k závěru, že Slunce obsahuje o 55 procent více stříbra, než se dosud předpokládalo. Nové výsledky pocházejí z přesnějšího a realističtějšího modelování sluneční atmosféry, které umožnilo lépe interpretovat spektrální čáry stříbra ve sluneční záři. Tento posun v odhadu má podle výzkumníků potenciál vyřešit dlouhodobě přetrvávající záhadu chybějícího stříbra ve sluneční soustavě.

Problém spočíval v tom, že dosavadní odhady množství stříbra ve Slunci se výrazně lišily od hodnot naměřených v meteoritech, které jsou považovány za jeden z nejspolehlivějších zdrojů informací o původním chemickém složení sluneční soustavy. Meteority, zejména takzvané chondrity, si zachovaly složení téměř nezměněné od doby vzniku sluneční soustavy před více než čtyřmi miliardami let, a proto slouží jako referenční bod pro porovnání s obsahem prvků ve Slunci. Pokud se tyto dvě sady dat neshodují, znamená to, že v jednom z modelů či měření je chyba, kterou je potřeba objasnit.

Nová studie ukazuje, že hlavní příčinou nesrovnalosti byl nedostatečně přesný model sluneční atmosféry používaný při analýze spektrálních dat. Starší modely totiž nedokázaly plně zohlednit složité fyzikální procesy probíhající v horních vrstvách Slunce, jako je konvekce, proudění plazmatu a teplotní gradienty, které ovlivňují podobu spektrálních čar pozorovaných ze Země. Tým z Uppsala University proto vytvořil trojrozměrný hydrodynamický model sluneční atmosféry, který tyto jevy simuluje mnohem věrněji než dřívější, zjednodušené jednorozměrné modely.

Díky tomuto přesnějšímu přístupu se výzkumníkům podařilo znovu vyhodnotit intenzitu a tvar spektrálních čar odpovídajících stříbru a dojít k výrazně vyššímu odhadu jeho obsahu ve Slunci. Nově vypočtená hodnota se podle autorů studie mnohem lépe shoduje s množstvím stříbra zjištěným v meteoritech, čímž se dlouholetá nesrovnalost mezi oběma zdroji dat prakticky ztrácí.

Výsledek má význam nejen pro chemii Slunce samotného, ale i pro obecnější pochopení procesů, které formovaly složení celé sluneční soustavy. Přesnější znalost zastoupení prvků, jako je stříbro, totiž pomáhá astronomům lépe rekonstruovat podmínky, za jakých se před miliardami let formovaly planety, asteroidy a další tělesa z prvotního protoplanetárního disku. Nesrovnalosti mezi slunečními a meteoritickými daty totiž mohou naznačovat buď chyby v modelech, nebo skutečné fyzikální procesy, které vedly k odlišnému rozložení prvků mezi Sluncem a menšími tělesy soustavy.

Podle vědců z Uppsaly potvrzuje jejich práce, že přesnost analýzy slunečního spektra úzce závisí na kvalitě použitých modelů atmosféry. Zatímco starší přístupy vycházely z předpokladu jednodušší, staticky vrstvené atmosféry, nové trojrozměrné simulace zachycují dynamické turbulentní proudění, které ve skutečnosti probíhá na povrchu a v blízkém okolí Slunce. Tyto jevy mají přímý vliv na to, jak se v pozorovaném spektru projevují jednotlivé chemické prvky, a tedy i na výsledné odhady jejich množství.

Výzkumníci upozorňují, že podobný přístup by mohl v budoucnu pomoci zpřes