نقره در خورشید بیشتر از چیزی است که دانشمندان تصور میکردند
نقره در خورشید سالها یکی از معماهای حلنشده اخترشناسی بود. دانشمندان میدانستند شهابسنگهای باستانی که همزمان با خورشید، حدود ۴.۶ میلیارد سال پیش شکل گرفتهاند، مقدار بیشتری نقره نسبت به خورشید دارند؛ موضوعی که با توجه به منشأ مشترک آنها از یک ابر گازی و غباری، منطقی به نظر نمیرسید. اکنون پژوهشی جدید نشان میدهد مشکل از محاسبات قبلی بوده و خورشید در واقع مقدار بیشتری نقره در خود دارد.
معمای قدیمی مقدار نقره در خورشید
خورشید از نظر جرم عمدتاً از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است؛ بهطوری که حدود ۹۸.۵ درصد جرم آن را همین دو عنصر تشکیل میدهند. با این حال، عناصر سنگینتر مانند نقره نیز اطلاعات مهمی درباره تاریخچه شکلگیری ستارهها و منظومههای سیارهای در اختیار دانشمندان قرار میدهند.
سالها اندازهگیریها نشان میدادند که شهابسنگهای اولیه منظومه شمسی دارای نقره بیشتری از خورشید هستند. این اختلاف باعث ایجاد پرسشی مهم شد: اگر خورشید و این شهابسنگها از یک ماده اولیه ساخته شدهاند، چرا ترکیب شیمیایی آنها متفاوت است؟
نقره در خورشید؛ مدل جدید ترکیب خورشید، پاسخ این اختلاف را پیدا کرد
گروهی از پژوهشگران بینالمللی با استفاده از مدلهای پیشرفتهتر از نور خورشید، مقدار واقعیتر نقره موجود در این ستاره را محاسبه کردند. آنها دریافتند که میزان نقره در خورشید حدود ۵۵ درصد بیشتر از تخمینهای قبلی است.
برای رسیدن به این نتیجه، پژوهشگران طیف نور خورشید را بررسی کردند. نور منتشرشده از خورشید هنگام عبور از اتمهای موجود در جو خارجی آن، الگوهای مشخصی ایجاد میکند. هر عنصر، مانند یک اثر انگشت، خطوط ویژهای در طیف نور باقی میگذارد که به دانشمندان اجازه میدهد ترکیب شیمیایی خورشید را شناسایی کنند.
اما تفسیر این خطوط همیشه ساده نیست. رفتار اتمها در محیط پیچیده خورشید میتواند باعث خطا در محاسبات شود.
نقره در خورشید؛ ابررایانهها راز نقره خورشید را آشکار کردند
در مطالعه جدید، دانشمندان از یک مدل سهبعدی بسیار دقیقتر از خورشید و نحوه تعامل نور با اتمها استفاده کردند. این مدل با کمک محاسبات ابررایانهای بررسی کرد که اتمهای نقره چگونه در جو خورشید با نور و سایر عناصر، بهویژه هیدروژن، تعامل دارند.
به گفته پژوهشگران، این روش جدید باعث شد خطوط طیفی مربوط به نقره با دقت بیشتری تفسیر شوند. نتیجه نشان داد که مقدار واقعی نقره در خورشید تقریباً با مقدار مشاهدهشده در شهابسنگهای قدیمی هماهنگ است.
چرا مقدار نقره در خورشید اهمیت دارد؟
شاید در نگاه اول، پیدا کردن مقدار دقیق یک عنصر کمیاب مانند نقره در خورشید فقط یک اصلاح علمی به نظر برسد، اما این اطلاعات برای اخترشناسان اهمیت زیادی دارد.
ترکیب شیمیایی خورشید یکی از معیارهای اصلی برای مطالعه سایر ستارهها، سیارهها و مواد کیهانی است. از آنجا که خورشید نزدیکترین ستاره به زمین و یکی از دقیقترین نمونههای قابل بررسی است، اطلاعات مربوط به آن به دانشمندان کمک میکند تا درباره تولد و تکامل ستارههای دیگر نیز اطلاعات بیشتری به دست آورند.
نقره همچنین سرنخهایی درباره فرآیندهای کیهانی تولید عناصر سنگینتر ارائه میدهد. برخی عناصر مانند نقره در پایان عمر ستارهها و طی رویدادهای پرانرژی کیهانی شکل میگیرند. بنابراین بررسی میزان آن میتواند پنجرهای به گذشته دور کیهان باز کند.
نقره در خورشید؛ پژوهشگران به دنبال بررسی ستارههای دیگر هستند
دانشمندان میگویند مدل جدید هنوز دارای برخی عدمقطعیتهاست. نتایج محاسبات بیش از همه به اطلاعات مربوط به نحوه تعامل نقره با هیدروژن حساس است و دادههای دقیقتر در آینده میتواند این مدل را بهبود دهد.
پژوهشگران قصد دارند از این روش برای بررسی ستارههای دیگر با سن و ویژگیهای متفاوت استفاده کنند. این کار میتواند به آنها کمک کند بفهمند نقره در کدام مراحل از تاریخ کیهان تولید شده و چگونه در کهکشان راه شیری پراکنده شده است.
جمعبندی
مطالعه جدید نشان میدهد معمای قدیمی درباره نقره در خورشید احتمالاً به دلیل محدودیت مدلهای قبلی بوده است، نه تفاوت واقعی میان خورشید و شهابسنگهای باستانی. افزایش دقت در تحلیل نور خورشید اکنون تصویر کاملتری از ترکیب این ستاره در اختیار دانشمندان قرار داده و میتواند به شناخت بهتر گذشته منظومه شمسی و تکامل کهکشان کمک کند.
منبع
بیشتر بخوانید…
