jak każda gwiazda w swojej sile, słońce składa się głównie z atomów wodoru, które łączą się dwa po drugim w hel, uwalniając w ten sposób ogromną energię. Ale to małe stężenie cięższych pierwiastków, które astronomowie nazywają metalami, kontroluje jego los. „Nawet bardzo mały ułamek metali jest wystarczający, aby całkowicie zmienić zachowanie Gwiazdy”, wyjaśnia Sunny Vagnozzi, fizyk z Uniwersytetu w Sztokholmie w Szwecji, który bada „metaliczność” słońca., Im bardziej metaliczna gwiazda, tym bardziej nieprzezroczysta (ponieważ metale absorbują promieniowanie), a to, jak nieprzezroczysta jest, z kolei odnosi się do jej wielkości, temperatury, jasności, żywotności i innych kluczowych właściwości. „Metallicity w zasadzie mówi również, jak gwiazda umrze” – powiedział Vagnozzi.
ale metaliczność słońca, poza ujawnieniem własnej historii, służy również jako miernik do kalibracji pomiarów metaliczności wszystkich innych gwiazd, a tym samym wieku, temperatury i innych właściwości gwiazd, galaktyk i wszystkiego innego., „Jeśli zmienimy miarę słoneczną, automatycznie oznacza to, że nasze rozumienie kosmosu musi się zmienić” – powiedział Martin Asplund, astrofizyk z Australian National University. „Dlatego posiadanie dokładnej wiedzy na temat składu chemicznego słońca jest niezwykle ważne.”
jednak coraz dokładniejsze pomiary metaliczności słońca wzbudziły więcej pytań, niż odpowiedziały., Niezdolność astronomów do rozwiązania zagadki znanej jako metaliczność słoneczna, obfitość słoneczna, skład słoneczny lub problem modelowania słonecznego sugeruje, że może być „coś zasadniczo złego” w ich zrozumieniu słońca, a zatem wszystkich gwiazd, powiedział Vagnozzi. „To byłoby wielkie.”
dwadzieścia lat temu astronomowie myśleli, że mają słońce posortowane. Bezpośrednie i pośrednie sposoby wnioskowania o jego metaliczności oceniały słońce jako około 1.,8 procent metalu-szczęśliwa zbieżność, która doprowadziła ich do przekonania, że rozumieją nie tylko długość ich miary słonecznej, ale także jak działa słońce. Jednak w ciągu 2000 roku coraz bardziej precyzyjne pomiary spektroskopowe światła słonecznego — bezpośrednie badanie składu słońca, ponieważ każdy element tworzy linie absorpcyjne w widmie-wskazywały na znacznie niższą metaliczność wynoszącą zaledwie 1,3 procent., Tymczasem helioseismologia, konkurencyjne, pośrednie podejście do wnioskowania metaliczności w oparciu o sposób, w jaki fale dźwiękowe o różnych częstotliwościach propagują się przez wnętrze słońca, wciąż mówi 1.8 procent.
ale jeśli astronomska teoria słońca, zwana „standardowym modelem słonecznym”, jest poprawna, spektroskopia i helioseizmologia powinny się zgadzać. Oznacza to, że astronomowie powinni być w stanie wykorzystać pomiary helioseismologiczne do obliczenia głębokości ważnej warstwy granicznej na słońcu, gdzie promieniowanie ustępuje miejsca konwekcji., I ta głębokość odnosi się, zgodnie z równaniami, do nieprzezroczystości słońca, a zatem do jego metaliczności. Ta sekwencja obliczeń powinna przewidywać taką samą wartość metaliczności, jaką spektroskopy mierzą bezpośrednio ze światła słonecznego. Wcale nie.
„jest to problem nie tylko dla fizyki słonecznej, ale także dla astronomii jako całości”, powiedział Asplund, który kierował zespołem ds. precyzyjnych pomiarów spektroskopowych., „Albo astronomowie nie rozumieją, jak mierzyć obfitość pierwiastków gwiazd za pomocą spektroskopii, albo nasze zrozumienie wnętrz gwiazd i ich oscylacji jest niekompletne” – powiedział. „Tak czy inaczej, ma to poważne konsekwencje, ponieważ gwiazdy są podstawowymi sondami kosmosu, a astrofizyka gwiezdna zapewnia wiele podstaw współczesnej astronomii i kosmologii.”