Художественное изображение звезды, поглощающей планету. Синяя линия показывает путь планеты, которая по спирали приближается к звезде и в итоге сталкивается с ней. Источник: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)
Солнце, которое является главным источником энергии и обеспечивает возможность жизни на Земле, могло в прошлом поглотить планету. К такому выводу пришли учёные по итогам нового исследования, сообщает Space.com. Согласно их предположению, наше светило в ранний период своей истории могло проглотить так называемую сверхземлю — планету, масса которой превышает земную в несколько раз. Следы этого события, по мнению исследователей, могут до сих пор сохраняться внутри Солнца.
Сверхземли часто встречаются в других планетных системах, и полученные данные способны объяснить, почему в Солнечной системе таких миров нет. «Наше новое исследование позволяет предположить, что планета, в несколько раз более массивная, чем Земля, могла упасть на молодое Солнце и оставить долговременный химический отпечаток в его недрах», — заявил Мутлу Йылдыз из Университета Эге в Турции. По его словам, учёные задались вопросом, не может ли это поглощение объяснить давние расхождения между стандартными моделями солнечной эволюции и наблюдениями.
Исследователи предполагают, что поглощение планеты помогает объяснить различия между наблюдаемыми характеристиками Солнца и тем, что предсказывают модели звёздной эволюции. Речь идёт о глубине конвективной зоны Солнца и структуре скорости звука непосредственно под ней. Кроме того, это могло бы объяснить, почему на поверхности светила наблюдается нехватка лития. «Смоделировав эволюцию Солнца и сравнив результаты с точными наблюдениями его внутреннего строения, мы обнаружили, что поглощение сверхземли может объяснить давние расхождения между стандартными солнечными моделями и наблюдениями, включая тонкие изменения внутренней структуры и пониженное содержание лития», — отметил Йылдыз.
Молодые звёзды, подобные Солнцу на раннем этапе, окружены обширными плоскими облаками газа и пыли — протопланетными дисками, в которых значительные объёмы вещества могут перемещаться между диском и звездой. Поскольку планеты состоят из химически иного материала, чем газ в диске, учёные проверили, могло ли раннее поглощение планеты оставить химический след внутри молодого Солнца. С помощью программного обеспечения для моделирования звёздной эволюции они рассмотрели разные сценарии такого поглощения. Наилучшее соответствие текущим характеристикам светила дал вариант, при котором Солнце поглотило планету массой от пяти до десяти земных — то есть сверхземлю.
«Мы думали, что поглощение планеты может повлиять на структуру Солнца, но не ожидали, что расчёты сойдутся на столь конкретном диапазоне масс сверхземли, — сказал профессор Йылдыз. — Это стало одним из самых интересных результатов исследования». Выводы команды согласуются с более ранними работами, в которых предполагалось, что одна или несколько сверхземель могли сформироваться в пределах орбиты Меркурия, ближайшей к Солнцу планеты, а затем мигрировать через протопланетный диск и столкнуться со звездой.
При этом новая работа допускает, что расхождения в измерениях внутреннего строения Солнца и содержания лития могут объясняться и чем-то другим, а не только столкновением с планетой. Модель команды не требует, чтобы планета была поглощена полностью. Сейчас идея основана на компьютерном моделировании и необъяснённых особенностях Солнца, однако исследователи полагают, что предсказанные структурные и химические признаки поглощения планеты могут сохраняться внутри звезды и быть обнаружены. «Следующий шаг — проверить, можно ли эти отпечатки выявить независимо», — заключил Йылдыз. Результаты работы опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.