Investigadores de la Universidad de Uppsala han determinado que el Sol contiene un 55 por ciento más de plata de lo que sugerían cálculos anteriores. Su estimación actualizada proviene de un modelo más realista de la atmósfera solar y ayuda a resolver una discrepancia de larga data en las cantidades medidas de plata en todo el Sistema Solar.
El Sol, como la mayoría de las estrellas, está formado casi en su totalidad por hidrógeno y helio. Los elementos pesados, incluidos el carbono, el hierro y la plata, constituyen sólo el 1,5 por ciento de su masa. Incluso en cantidades tan pequeñas, estos elementos son extremadamente valiosos para los astrónomos porque preservan pistas sobre la historia cósmica y la evolución química.
Un proyecto de doctorado revela una maravilla solar
“Los nuevos conocimientos sobre la composición del Sol son importantes para comprender otras estrellas, planetas y elementos cósmicos, ya que el Sol es uno de los principales puntos de referencia en astronomía”, dijo Sema Caliskann, quien realizó el trabajo durante sus estudios de doctorado en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Uppsala.
Los elementos pesados se forman en el interior de las estrellas y durante las explosiones estelares. Posteriormente se fusionan formando nuevas estrellas, planetas y otros elementos cósmicos. Medir la cantidad de cada elemento presente ayuda a los científicos a rastrear la evolución química de la Vía Láctea.
Leyendo huellas dactilares plateadas a la luz del sol.
Para medir el contenido de plata del sol, los investigadores estudiaron la luz solar mediante espectroscopia. Los átomos de la atmósfera solar absorben luz en determinadas longitudes de onda, dejando zonas oscuras en el espectro llamadas líneas espectrales. Cada elemento crea su propio conjunto único de líneas, como una huella digital.
Los científicos comparan estos patrones con modelos de la atmósfera solar para calcular qué cantidad de un elemento está presente. Los supuestos anteriores se basan en modelos simplificados. En el nuevo estudio, el equipo desarrolló un método más avanzado que produjo un 55 por ciento más de estimaciones de plata que antes.
Los investigadores combinaron un modelo dinámico de las capas exteriores del Sol con cálculos avanzados de la física nuclear. Esto les permitió describir con mayor precisión cómo interactúan los átomos de plata con la luz y las partículas circundantes. A diferencia de los métodos anteriores, los nuevos cálculos también tienen en cuenta los efectos desequilibrados. En este caso, la propia luz incide sobre los mismos átomos de plata responsables de crear las líneas de absorción oscuras.
Resolviendo el problema de la plata perdida en el sistema solar
“Con nuestro nuevo modelo, pudimos interpretar con mayor precisión las líneas espectrales utilizadas para determinar la abundancia de plata solar”, dijo Sema Caliscan, quien comenzó sus estudios de doctorado trabajando en la estructura de los átomos y luego aplicó su experiencia a problemas de astrofísica estelar.
El resultado revisado resuelve un problema de larga data relacionado con la plata en el Sistema Solar. Mediciones anteriores han sugerido que el Sol contiene significativamente menos plata que los meteoritos químicamente primitivos. Esta diferencia era difícil de explicar porque el Sol y esos meteoros se formaron a partir de la misma nube de gas y polvo hace unos 4.600 millones de años.
Con los nuevos cálculos, la abundancia de plata en el Sol es ahora mucho más coherente con la cantidad encontrada en este antiguo meteorito.
Trazo de plata a lo largo de la Vía Láctea
Los estudios podrían mejorar la comprensión de los científicos sobre cómo se forman la plata y otros elementos pesados en las estrellas y estrellas que explotan antes de que pasen a formar parte de la próxima generación de estrellas y planetas. Los investigadores ahora planean utilizar el mismo método para estudiar otras estrellas.
“Al estudiar la luz de estrellas de diferentes tipos y edades, esperamos ver en qué parte del universo se formó la plata y cómo se distribuyó en la Vía Láctea a lo largo del tiempo”, dijo Sema Caliscan.
Sobre el estudio
Los cálculos se realizaron con la supercomputadora sueca Tetralith en el Centro Nacional de Supercomputadoras de la Universidad de Linköping. El proyecto combina experiencia en física estelar y modelización nuclear.
Anteriormente se habían utilizado métodos similares para estudiar otros elementos, pero esta es la primera vez que se aplican a la plata del Sol.
