Исследователи предполагают, что молодое Солнце могло поглотить суперземлю на ранних стадиях Солнечной системы. Исследование показывает, что каменистая планета массой в пять-десять раз больше массы Земли могла оставить химические следы, которые помогают объяснить еще не разрешенные характеристики звезды.
Для обоснования этой гипотезы ученые сравнили модели солнечной эволюции с данными, полученными как из недр, так и с поверхности Солнца. Эта возможность также согласуется с теорией о том, что примитивная Солнечная система имела больше небесных тел, чем признано в настоящее время.
Формирование нашей системы могло включать в себя больше миров, помимо восьми известных планет. Упоминается случай Теи, планеты размером с Марс, которая столкнулась с Землей, способствуя образованию Луны, а также другие теории, предполагающие, что Юпитер мог выбросить крупную планету из системы.
Суперземли, обычно состоящие из камня и намного более массивные, чем Земля, считаются распространенными во Вселенной, хотя в настоящее время ни одна из них не известна вблизи Солнца. Однако это не исключает существования такой планеты в прошлом.
Новое исследование предполагает, что планета, значительно более массивная, чем Земля, могла быть поглощена молодым Солнцем, оставив стойкий химический след в его ядре. Мутлу Йылдыз, профессор Эгейского университета и член команды, прокомментировал это открытие.
Команда начала свой анализ с несоответствий, обнаруженных между внутренними моделями Солнца и реальными наблюдениями. Гелиосейсмология — метод изучения движения звуковых волн внутри Солнца — позволяет исследовать самые глубокие слои звезды. Современные модели демонстрируют расхождения в структуре скорости звука непосредственно под конвективной зоной и в глубине этой области. Кроме того, они не могут полностью объяснить низкое содержание лития на поверхности Солнца.
Йылдыз пояснил интерес команды: «Нас интересовало, могут ли эти проблемы иметь общее происхождение в ранней химической истории Солнца». Предполагается, что планета, поглощенная звездой, внесла бы в ее недра различные химические элементы, эффекты которых могли бы быть обнаружены до сих пор.
Для проверки этого сценария исследователи использовали программное обеспечение для звездной эволюции MESA, создавая симуляции с различными сценариями добавления вещества. Затем результаты этих симуляций были сопоставлены с наблюдаемыми свойствами поверхности и недр Солнца.
Модель, лучше всего соответствующая нынешней звезде
Модель, которая наиболее точно соответствует существующей звезде, предполагает поглощение суперземли массой от пяти до десяти раз больше массы Земли. Йылдыз отметил: «Мы думали, что поглощение планеты может повлиять на структуру Солнца, но не ожидали, что расчеты сойдутся в столь специфическом диапазоне масс».
Эта идея считается правдоподобной, поскольку работа, проведенная около десяти лет назад, уже указывала на возможность формирования суперземель на орбите Меркурия, хотя то исследование не предполагало судьбы этих миров.
Текущее исследование направлено на определение того, может ли исчезновение одной из этих суперземель быть связано с особенностями, наблюдаемыми на Солнце. Требуется независимое подтверждение. Следующий шаг включает поиск возможных «отпечатков пальцев», оставленных планетой, чтобы проверить, можно ли их выделить изолированно. Если это произойдет, открытие может предоставить дополнительное доказательство сценария, согласно которому молодое Солнце поглотило суперземлю.