Вчені заново визначили елементний склад Сонця

Сонячні та космохімічні дані вказують на високий рівень вуглецю, азоту та кисню на Сонці. Дослідники оприлюднили нову сонячну композицію, яка об’єднує останні дані об’єктів 
поясу Койпера, астероїдів, комет і сонячних вимірювань. Цей революційний аналіз, який поєднує спектроскопічні дані з геліосейсмологічними висновками, свідчить про вищі рівні вуглецю, азоту та кисню на сонці, ніж передбачалося раніше.

Команда під керівництвом вчених Південно-Західного науково-дослідного інституту (SwRI) об’єднала дані про склад примітивних тіл, таких як об’єкти пояса Койпера, астероїди та комети, з новими даними про Сонце, щоб розробити переглянутий склад Сонця. Ця оновлена ​​модель могла вперше поєднати два важливі методи дослідження Сонця: спектроскопію та геліосейсмологію. У той час як геліосейсмологія аналізує внутрішні хвилі Сонця, щоб досліджувати його внутрішність, спектроскопія досліджує поверхню Сонця, ідентифікуючи елементи за їхніми унікальними спектральними ознаками.

Результати дослідження та методологія

Дослідження, опубліковане в AAS Astrophysical Journal, вирішує давню проблему, відому як проблема «надлишку сонця».

«Це перший раз, коли такий вид міждисциплінарного аналізу проводився, і наш широкий набір даних свідчить про більші рівні сонячного вуглецю, азоту та кисню, ніж вважалося раніше», — пояснив доктор Нгок Чионг, науковий співробітник SwRI. «Моделі формування сонячної системи з використанням нової сонячної композиції успішно відтворюють композиції великих об’єктів поясу Койпера (KBO) і вуглецевих хондритових метеоритів у світлі нещодавно повернутих зразків астероїдів Рюгу та Бенну з Hayabusa-2 JAXA та OSIRIS NASA . -Місії REx ».

Джерела даних і прогнозне значення

Щоб зробити це відкриття, команда об’єднала нові вимірювання сонячних нейтрино та дані про склад сонячного вітру, отримані від місії NASA Genesis, разом із великою кількістю води, знайденої в примітивних метеоритах, що походять із зовнішньої частини Сонячної системи. Вони також використовували щільність великих KBO, таких як Плутон і його супутник Харон, як визначено місією NASA New Horizons.

«Ця робота забезпечує перевірені прогнози для майбутніх геліосейсмологічних, сонячних нейтрино та космохімічних вимірювань, включаючи майбутні місії повернення зразків комет», — сказав Труонг. «Склад Сонця використовується для калібрування інших зірок і розуміння складу та формування об’єктів Сонячної системи. Ці відкриття покращать наше розуміння хімії первісної сонячної туманності та формування численних тіл Сонячної системи».

Наслідки для формування Сонячної системи

Команда вивчила роль тугоплавких органічних сполук, схожих на дьоготь, як основного носія вуглецю в протосонячній туманності. Моделі формування Сонячної системи з використанням вимірювань органіки з комети 67P/Чурюмова-Герасименко та найпоширеніших коефіцієнтів складу Сонця не дали щільної скелястої системи Плутон-Харон.

«Завдяки цьому дослідженню ми думаємо, що ми нарешті розуміємо суміш хімічних елементів, які створили Сонячну систему», — сказав д-р Крістофер Глейн із SwRI, експерт із планетарної геохімії. «У ньому більше вуглецю, азоту та кисню, ніж зараз передбачається. Ці нові знання дають нам міцнішу основу для розуміння того, який вміст елементів в атмосферах гігантських планет може розповісти нам про формування планет. Ми вже дивимося на Уран — наступний цільовий пункт призначення NASA — і далі».

Розширений вплив дослідження та майбутні напрямки

У пошуках екзопланет, придатних для життя, вчені вимірюють вміст елементів у зірках спектроскопічно, щоб зробити висновок, з чого складаються планети, що обертаються навколо зірки, використовуючи склад зірок як проксі для планет.

«Наші відкриття суттєво вплинуть на наше розуміння формування та еволюції інших зірок і планетних систем, і навіть щобільше, вони дозволять ширше поглянути на хімічну еволюцію галактики», — сказав Труонг.