Молоде Сонце, ймовірно, поглинуло планету в кілька разів масивнішу за Землю. Така подія мала б залишити хімічний слід глибоко в надрах нашої зорі, який можна виявити й сьогодні. Одна гіпотеза пояснює одразу дві давні розбіжності між моделями Сонця та результатами спостережень.
Що не сходилось у моделях
Внутрішню будову Сонця вивчають за коливаннями його поверхні. Звукові хвилі проходять крізь товщу зорі й повертаються назад, а за їхньою поведінкою відновлюють температуру, густину та швидкість звуку на різних глибинах. Точність таких вимірів дуже висока.
Стандартні моделі еволюції зір досі не відтворювали ці дані повністю. Найбільше розходження припадало на швидкість звуку одразу під конвективною зоною, тобто зовнішнім шаром, де речовина активно перемішується, а також на глибину цього шару. Окремою загадкою залишався літій, якого на сонячній поверхні набагато менше, ніж показують розрахунки.
Гіпотеза про падіння планети
Професор Мутлу Йилдиз з Егейського університету в Туреччині припустив, що обидві аномалії мають спільне походження в ранній хімічній історії Сонця. Молоді зорі оточені протопланетними дисками, газ яких за складом відрізняється від матеріалу вже сформованих планет. Тому падіння готового тіла на світило змінює його хімію інакше, ніж просте надходження газу з диска.
Розрахунки автор виконав за допомогою коду зоряної еволюції MESA. Він розглянув різні сценарії акреції та зіставив результати з даними про коливання поверхні й хімічний склад зовнішніх шарів, а також перевірив альтернативні пояснення, пов’язані з рівнянням стану, непрозорістю речовини та різними моделями перемішування.Як повідомляє Королівське астрономічне товариство, спостереження найкраще описує сценарій, у якому на молоде Сонце впала суперземля масою від 5 до 10 земних. Висновки опубліковані в рецензованому журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Модель показує ще одну деталь. Тіло такої маси проходить крізь зовнішні шари зорі майже без втрат речовини, тож його матеріал опускається глибоко всередину. Через це хімічний відбиток залишається помітним і через мільярди років після самої події.
Чому Сонячна система виняткова
Суперземель, тобто планет масою в кілька земних, у нас немає жодної. Водночас у дослідженні Ребекки Мартін і Маріо Лівіо 2016 року зазначено, що більш ніж половина сонцеподібних зір по сусідству має принаймні одну таку планету. Порожньою лишається й уся ділянка всередині орбіти Меркурія.
Ті ж науковці запропонували й механізм. Суперземлі могли сформуватись у внутрішніх областях диска і вичерпати там тверду речовину, а потім їхні орбіти поступово стягнулись до Сонця.
Звужує орбіту не притягання зорі, а газ довкола самої планети. Тіло обмінюється з ним моментом імпульсу, втрачає частину його запасу і поволі зміщується всередину. Та робота лише показувала, що такий шлях можливий, а не стверджувала, що падіння справді сталося.
Як це перевірити
Довести факт поглинання поки неможливо. Мутлу Йилдиз наголошує, що впевненість дасть тільки незалежне виявлення передбаченої структурної та хімічної ознаки. Пошук цієї ознаки й буде наступним кроком.
Перевірити гіпотезу можна лише на Сонці, бо це єдина зоря, надра якої просвічуються з такою детальністю. Для інших світил лишається хімія поверхні, а вона фіксує подібні події набагато гірше.
