Si presume spesso che la superficie di una struttura possa essere opportunamente rappresentata come un'area bidimensionale, completamente piatta e priva di qualsiasi profondità. Tuttavia, in realtà, le superfici bidimensionali non esistono in natura, se ingrandite sufficientemente anche la superficie apparentemente piatta ha una struttura tridimensionale. Ciò può costituire un problema quando la fisica che è stata formulata con due dimensioni viene riesaminata utilizzando un modello 3D più realistico.
Proprio una situazione del genere si è presentata quando l'astronomo Martin Asplund ha rinunciato al solito modello 2D della superficie del Sole, e invece ha usato un supercomputer per modellarlo come superficie tridimensionale. Asplund sperava di formulare un modello più accurato per l'analisi dei dati spettrali e sismologici per comprendere meglio l'interno del Sole.
Poiché l'interno non può essere osservato direttamente, le emissioni di suono e luce che emanano dalla superficie del Sole sono una finestra verso l'interno. Il nuovo modello di Asplund ha portato alla luce una rivelazione affascinante, se non controversa, i dati sismologici e spettrofotometrici indicavano che il Sole aveva elementi significativamente meno pesanti di quanto fosse stato calcolato in precedenza (usando il defunto modello 2D).
Poiché la luce e il suono passano attraverso elementi pesanti (la maggior parte di ogni elemento oltre l'idrogeno viene definito come un metallo dagli astronomi) in modo diverso rispetto agli elementi leggeri come l'idrogeno e l'elio, i calcoli aggiornati dell'Asplund hanno suggerito una composizione chimica molto diversa per il Sole, essenzialmente l'assente ora gli elementi pesanti rappresentano diversi miliardi di megatonnellate di materia mancante (l'equivalente di circa 1500 terre).
La soluzione all'apparente enigma è di supporre che al centro del Sole vi sia una qualche forma di materia - circa 10 27 chilogrammi - che non si comporta come normali stati della materia. Forse a temperature e pressioni estreme della regione interna la materia assume diverse proprietà quantistiche e ha alterato l'opacità o le risonanze acustiche.
Jim Bailey, ai Sandia National Laboratories nel New Mexico, sembrava confermare che ciò fosse effettivamente possibile quando usava la Z Pulsed Power Facility , o macchina Z, per esporre la materia a temperature e pressioni equivalenti a quelle trovate in alcuni punti all'interno del Sole . Bailey ha scoperto che le sue misurazioni dell'opacità in queste condizioni indicavano che la materia poteva assorbire e trasmettere la luce, e forse anche il suono, in modo diverso quando in condizioni che deviano lontano dagli ambienti "normali" di laboratorio.
Un'altra potenziale spiegazione è che una qualche forma di materia oscura è al centro del Sole, spiegando la massa ma interagendo solo debolmente con le emissioni fononiche e fotoniche che si propagano. L'esatta natura della materia oscura rimane un mistero, diverse proposte hanno spaziato da nuove fonti di materia come particelle voluminose (WIMPS) che interagiscono debolmente, assioni , buchi neri primordiali e dinamiche superfluide dello spaziotempo . Ulteriori analisi e modelli di supercomputer potrebbero iniziare a rivelare ciò che si trova all'interno del Sole, ma per ora tutto ciò che è certo è che il modello convenzionale non offre spiegazioni corrispondenti alle osservazioni.
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