Солнце могло поглотить планету размером с несколько Земель еще на раннем этапе своего существования. К такому выводу пришел астроном Эгейского университета в Турции Мутлу Йылдыз: согласно его расчетам, падение суперземли в молодое Солнце в теории оставило химический след в его недрах, который можно обнаружить и сегодня. Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
Исследователь проверил гипотезу с помощью программы MESA, которая моделирует эволюцию звезд. Ученый сравнил разные сценарии формирования Солнца и выяснил, что наиболее подходящие к наблюдениям модели предполагают поглощение планеты массой примерно в 5-10 масс Земли. В наиболее удачном варианте масса исчезнувшей планеты составила около 5,6 массы Земли.
Идея возникла из-за нескольких особенностей Солнца, которые стандартные модели пока не объясняют полностью. В частности, на его поверхности наблюдается необычно низкое содержание лития, а расчеты не идеально совпадают с данными о внутреннем строении звезды. Астрономы получают сведения о недрах Солнца с помощью гелиосейсмологии — изучения колебаний звезды, похожего по принципу на использование сейсмических волн для исследования недр Земли.
По расчетам исследователя, поглощение планеты могло изменить химический состав области непосредственно под внешней конвективной зоной Солнца. Конвективной называют область, где вещество активно перемещается потоками горячего и холодного газа. Материал планеты, богатый тяжелыми элементами, мог опуститься глубже этой зоны и изменить непрозрачность вещества и внутреннюю структуру звезды. Такой сценарий лучше согласуется с некоторыми результатами гелиосейсмических наблюдений, чем стандартные модели без поглощения планеты.
«Мы не ожидали, что расчеты приведут к настолько конкретному диапазону массы суперземли», — отметил Йылдыз. По его словам, гипотеза о поглощении планеты может одновременно объяснить несколько давних расхождений между расчетами и фактическими наблюдениями Солнца. Дополнительные расчеты показали, что плотная каменистая планета теоретически могла пройти через внешние слои молодого Солнца, потеряв относительно небольшую часть массы.
Суперземли — планеты тяжелее Земли, но значительно легче газовых гигантов — широко распространены среди известных экзопланет. Поэтому отсутствие подобных небесных тел в Солнечной системе теоретически можно объяснить тем, что одна из таких планет сформировалась в прошлом, начала движение к Солнцу и в итоге стала частью самой звезды.
Ранее ученые NASA выяснили, как Солнце лишало Землю защиты и запускало ледниковые периоды.