Illustrazione della convezione in una stella simile al sole. Credito d'immagine: NASA / CXC / M.Weiss. clicca per ingrandire
L'indagine dell'Osservatorio ai raggi X Chandra della NASA sulle stelle simili al sole vicine suggerisce che ci sia quasi tre volte più neon nel sole e nell'universo locale di quanto si credesse in precedenza. Se fosse vero, ciò risolverebbe un problema critico con la comprensione di come funziona il sole.
"Usiamo il sole per verificare quanto comprendiamo bene le stelle e, in una certa misura, il resto dell'universo", ha detto Jeremy Drake del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian a Cambridge, Massachusetts. "Ma per capire il sole, dobbiamo sapere esattamente di cosa è fatto ", ha aggiunto.
Non è noto quanto neon contenga il sole. Queste sono informazioni critiche per la creazione di modelli teorici del sole. Gli atomi al neon, insieme a carbonio, ossigeno e azoto, svolgono un ruolo importante nella rapidità con cui l'energia fluisce dalle reazioni nucleari nel nucleo del sole al suo bordo, dove poi si irradia nello spazio.
La velocità di questo flusso di energia determina la posizione e le dimensioni di una regione stellare cruciale chiamata zona di convezione. La zona si estende da vicino alla superficie del sole verso l'interno per circa 125.000 miglia. La zona è dove il gas subisce un movimento rotatorio e convettivo, proprio come l'aria instabile in un temporale.
"Questo gas turbolento ha un lavoro estremamente importante, perché quasi tutta l'energia emessa sulla superficie del sole viene trasportata lì per convezione", ha detto Drake.
La quantità accettata di neon al sole ha portato a un paradosso. La posizione e le dimensioni previste della zona di convezione solare sono in disaccordo con quelle dedotte dalle oscillazioni solari. Le oscillazioni solari sono una tecnica su cui gli astronomi si affidavano in precedenza per sondare l'interno del sole. Diversi scienziati hanno notato che il problema potrebbe essere risolto se l'abbondanza di neon fosse in realtà circa tre volte più grande di quella attualmente accettata.
I tentativi di misurare la quantità precisa di neon al sole sono stati frustrati da una stranezza della natura; gli atomi al neon non emettono firme alla luce visibile. Tuttavia, in un gas riscaldato a milioni di gradi, il neon brilla brillantemente ai raggi X. Le stelle come il sole sono coperte da questo gas surriscaldato che viene tradito dalla corona bianca che le circonda durante le eclissi solari. Tuttavia, le osservazioni della corona del sole sono molto difficili da analizzare.
Per sondare il contenuto al neon, Drake e la sua collega Paola Testa del Massachusetts Institute of Technology di Cambridge, Massachusetts, hanno osservato 21 stelle simili al sole a una distanza di 400 anni luce dalla Terra. Queste stelle locali e il sole dovrebbero contenere circa la stessa quantità di neon rispetto all'ossigeno.
Tuttavia, si è scoperto che questi parenti stellari vicini contenevano in media quasi tre volte più neon di quanto si creda per il sole. "O il sole è un fenomeno da baraccone nel suo quartiere stellare, o contiene molto più neon di quanto pensiamo", ha detto Testa.
Questi risultati di Chandra hanno rassicurato gli astronomi che la teoria fisica dettagliata dietro il modello solare è sicura. Gli scienziati usano il modello del sole come base per comprendere la struttura e l'evoluzione di altre stelle, così come molte altre aree dell'astrofisica.
"Se l'abbondanza di neon superiore misurata da Drake e Testa è giusta, allora è un trionfo simultaneo per Chandra e per la teoria di come brillano le stelle", ha affermato John Bahcall dell'Institute for Advanced Study, Princeton, NJ Bahcall, è un esperto di il campo che non era coinvolto nello studio di Chandra. Drake è l'autore principale dello studio pubblicato nel numero di questa settimana della rivista Nature.
Il Marshall Space Flight Center della NASA, Huntsville, Alabama, gestisce il programma Chandra per la direzione della missione scientifica dell'agenzia. L'Osservatorio Astrofisico Smithsonian controlla le operazioni scientifiche e di volo dal Centro radiografico Chandra di Cambridge, Massachussets.
Fonte originale: Chandra News Release
