Един от най-подробните спектрографи, регистрирани някога за Слънцето, разкри стотици липсващи дължини на вълните – празнини в слънчевия спектър, които учените все още не са идентифицирали. Въпреки над 200 години наблюдения и напредък в слънчевата физика, много от тези загадъчни абсорбционни линии остават неразгадани, а химичният им произход – неизвестен.

Докато повечето от тъмните линии в слънчевия спектър са съпоставени с известни елементи като водород, хелий, кислород или желязо, значителен брой от тях упорито се съпротивляват на класифициране. Тази загадка, открита в данни още през 80-те години на миналия век, повдига въпроси за ограниченията на настоящите атомни и молекулни бази данни.

Тъмните линии, за които говорим, наречени линии на Фраунхофер, са забелязани за първи път през 1814 г. от германския физик Йозеф фон Фраунхофер. Можете да ги видите като малки прекъсвания в дъгата, когато слънчевата светлина се раздели от призма или спектрограф. Според ScienceAlert всяка линия е като отпечатък, показващ къде атомите в атмосферата на Слънцето поглъщат определени дължини на вълните на светлината. С течение на времето учените са съпоставили повечето от тези линии с известни елементи, което им помага да разберат от какво е съставено Слънцето (или която и да е звезда).

Но дори и с изключително подробни данни, много от тези линии все още не съответстват на нищо. Тяхното упорито присъствие подсказва, че ни убягва нещо, било то пропуски в нашите атомни данни или неща, които все още не разбираме напълно за поведението на атомите в екстремната среда на Слънцето.

Дори най-прецизните синтетични модели на атмосферата на Слънцето не успяват да обяснят всички линии, регистрирани в реалните наблюдения. Както се посочва в същия източник, тези несъответстващи характеристики не съответстват на никакви известни атомни или молекулни преходи, нито съвпадат със синтетичните спектри, генерирани въз основа на фактори като температура, гравитация или атмосферно слоеве.

Една от основните причини за това е непълнотата на настоящите атомни и молекулни бази данни. По-специално, елементите от групата на желязото включват сложни електронни преходи, които са трудни за моделиране и проверка в лабораторни условия. Много от тези преходи не са напълно каталогизирани, което затруднява с увереност присвояването им на спектрални линии.

Проучване от 2017 г., цитирано в същата статия, разгледа конкретна подгрупа от тези неидентифицирани характеристики и установи, че въпреки съвременните техники за моделиране, линиите не съответстват на известните модели. Дори и най-малките промени в състоянието на Слънцето могат да изкривят или замъглят характеристиките.

Слънцето не е статичен обект. Повърхността и атмосферата му се променят постоянно, с мощни конвекционни течения и интензивна магнитна активност. Тези вариации могат да променят начина, по който се появяват абсорбционните линии, в зависимост от това кога и как се събират данните.

Поради това дори висококачествени набори от данни, като този, съставен в Кит Пийк, са трудни за пълно тълкуване. Линиите, които не съответстват на нито една известна референция, може да не са просто липсващи отпечатъци, а отпечатъци, изкривени от самата среда.

Магнитните полета на Слънцето, които се променят с времето и от една област в друга, могат да повлияят на енергийните нива на атомите в атмосферата му. Това затруднява изолирането на конкретната причина за дадена линия, особено когато тя се припокрива с други.

Въпреки пропуските, изследователите бавно усъвършенстват своите модели и подобряват събирането на данни. Инструментите са станали по-чувствителни, а базите данни със спектрални линии продължават да растат. Всяко несъответствие между наблюдаваните и синтетичните спектри сега служи като ценна улика, която помага на учените да симулират по-добре реалните слънчеви условия.

Въпреки това, пълната картина все още е недостижима. Стотици от тези загадъчни линии продължават да съществуват – интригуващо напомняне, че най-близката до Земята звезда все още крие неразкрити тайни, дори когато тези тайни са скрити във видимата светлина, която виждаме всеки ден.

Снимка: Pexels/JPL

Виж още: Футуристичен дисплей с релефни пиксели ви позволява да усетите това, което се показва на екрана