Durante décadas, había algo que no terminaba de cuadrar en la composición química del sistema solar. Los meteoritos más primitivos conservaban más plata de la que los astrónomos conseguían detectar en el Sol, pese a que ambos proceden esencialmente de la misma nube de gas y polvo que dio origen a nuestro vecindario cósmico hace unos 4.600 millones de años.
Ahora, investigadores de la Universidad de Uppsala, en Suecia, creen haber encontrado la explicación. El Sol contiene aproximadamente un 55% más de plata de lo que indicaban las estimaciones anteriores, según un trabajo publicado en Astronomy & Astrophysics. El metal nunca estuvo escondido en alguna región desconocida de nuestra estrella: el problema estaba en la forma en que interpretábamos su luz.
Y aunque hablar de plata dentro del Sol pueda parecer casi anecdótico en una estrella dominada por hidrógeno y helio, la corrección afecta a algo mucho mayor: la reconstrucción química de cómo nació el sistema solar y de cómo elementos como la plata terminaron repartidos por toda la Vía Láctea.
La plata estaba delante de nosotros, pero no sabíamos medirla correctamente
Los astrónomos no necesitan tomar una muestra del Sol para averiguar de qué está hecho. Les basta con estudiar su luz. Cuando la radiación atraviesa la atmósfera solar, los distintos átomos absorben determinadas longitudes de onda y dejan pequeñas líneas oscuras en el espectro. Esas líneas espectrales funcionan como huellas dactilares químicas: cada elemento genera un patrón diferente y, analizando su intensidad, los investigadores pueden calcular cuánto hay de él.
La dificultad es que traducir esas señales en cantidades reales exige recrear mediante modelos lo que sucede dentro de la atmósfera solar.
Los cálculos anteriores utilizaban aproximaciones que simplificaban parte de ese comportamiento. El equipo liderado por Sema Caliskan desarrolló en cambio un modelo tridimensional más sofisticado, combinado con nuevos cálculos de física atómica, para simular cómo los átomos de plata interactúan con la radiación y con otras partículas.
Uno de los cambios fundamentales fue incorporar efectos de no equilibrio termodinámico local, o non-LTE. En términos sencillos, el estado de los propios átomos de plata puede verse modificado por la radiación que atraviesa la atmósfera, y eso altera las líneas que posteriormente observamos desde la Tierra.
Al introducir ese comportamiento, la cantidad de plata necesaria para explicar el espectro solar aumentó considerablemente.
Un problema de décadas empieza a encajar con rocas que existen desde el nacimiento del sistema solar
La consecuencia más importante apareció al comparar el nuevo resultado con los meteoritos. Algunos meteoritos químicamente primitivos conservan materiales prácticamente sin alterar desde las primeras etapas del sistema solar. Por eso funcionan como pequeñas cápsulas del tiempo capaces de revelar la composición de aquella nube primordial.
Y ahí estaba el problema: los meteoritos indicaban sistemáticamente una abundancia de plata superior a la obtenida estudiando el Sol. Si ambos se habían formado a partir del mismo material, esa diferencia necesitaba una explicación.
Con la nueva estimación, los dos valores quedan mucho más cerca y desaparece buena parte de aquella incompatibilidad. La denominada “plata perdida” del sistema solar no tuvo que desaparecer, migrar hacia algún lugar desconocido ni quedar almacenada en un reservorio oculto: habíamos subestimado cuánto había en el propio Sol.
Corregir un solo elemento puede ayudar a reconstruir la historia de toda la Vía Láctea
Apenas alrededor del 1,5% de la masa solar corresponde a elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, pero precisamente esas pequeñas cantidades funcionan como un archivo de la historia cósmica. Elementos pesados como el hierro, el carbono o la plata fueron fabricados por generaciones anteriores de estrellas y por algunos de los eventos más violentos del universo.
El siguiente objetivo será aplicar esta misma técnica a otras estrellas. Comparar estrellas de diferentes edades y composiciones podría permitir reconstruir dónde se produjo la plata, cuándo empezó a enriquecerse la galaxia con ella y cómo terminó incorporándose a planetas, asteroides y, finalmente, al material del que está hecha la Tierra.
Los cálculos del estudio se realizaron con Tetralith, el superordenador del National Supercomputer Centre de Suecia. Según la Universidad de Uppsala, técnicas similares ya se habían empleado con otros elementos, pero esta es la primera vez que este enfoque se aplica específicamente a la plata solar.
En otras palabras, el Sol no acaba de fabricar de repente más plata. Lo que ha cambiado es nuestra capacidad para leerlo. Y una pequeña corrección en dos líneas oscuras de su espectro acaba de hacer que una parte de la historia química del sistema solar encaje mucho mejor.
