太阳的化学组成：2020年视角

太阳的化学成分是天文学中的一个基本标尺，几乎所有宇宙天体都相对于它来参照。我们利用高度逼真的太阳建模和最先进的光谱分析技术，结合现有的最佳原子数据与观测，重新评估了全部83种长寿命元素的太阳丰度。我们新的改进分析确认了先前基于三维研究所得的相对较低的太阳C、N、O丰度：$\log\epsilon_{\text{C}}=8.46\pm0.04$、$\log\epsilon_{\text{N}}=7.83\pm0.07$、$\log\epsilon_{\text{O}}=8.69\pm0.04$。其他元素的修订太阳丰度也通常与我们此前推荐的值吻合良好，仅有Li、F、Ne、Mg、Cl、Kr、Rb、Rh、Ba、W、Ir和Pb的差异超过$0.05$ dex。本文所主张的当前光球金属质量分数仅比我们此前的值略高，主要由于来自Genesis太阳风测量的修订Ne丰度所致：$X_{\rm surface}=0.7438\pm0.0054$、$Y_{\rm surface}=0.2423\pm 0.0054$、$Z_{\rm surface}=0.0139\pm 0.0006$，以及$Z_{\rm surface}/X_{\rm surface}=0.0187\pm 0.0009$。总体而言太阳丰度与CI球粒陨石吻合良好，但我们发现了与凝聚温度的相关性：中等挥发性元素在CI球粒陨石中富集约$0.04$ dex，难熔元素可能亏损约$0.02$ dex，这与过去半个世纪的常规认识相冲突。相反，太阳的化学组成更接近于CM球粒陨石的细粒基质。我们修订的太阳丰度下，所谓的太阳模型问题依然存在，表明现有标准太阳模型在计算不透明度和/或对对流区以下混合的处理上存在缺陷。