Необычные свойства Солнца могут быть связаны с тем, что на раннем этапе формирования Солнечной системы оно поглотило крупную планету. К такому выводу пришёл Мутлу Йылдыз, профессор Университета Эге в Турции, смоделировавший разные варианты развития звезды. Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Одна из загадок связана с содержанием лития во внешних слоях Солнца. В протосолнечной туманности, из которой звезда сформировалась миллиарды лет назад, этого элемента, как считают учёные, было примерно в сто раз больше. Однако нынешняя поверхность Солнца отличается крайне низкой концентрацией лития.
Другая проблема обнаруживается при изучении конвективной зоны — области под внешним слоем звезды, где тепло переносится потоками плазмы. Гелиосейсмические измерения, основанные на наблюдении за распространением волн давления внутри Солнца, позволяют определить скорость звука на разных глубинах. Оказалось, что у нижней границы конвективной зоны полученные значения не совпадают с расчётами стандартных моделей.
Йылдыз проверил, могла ли обе особенности объяснить планета, поглощённая молодым Солнцем. «By modelling the Sun’s evolution and comparing the results with precise observations of its interior, we find that the ingestion of a super-Earth could help explain long-standing differences between standard solar models and observations, including subtle changes in the Sun’s internal structure and its depleted lithium abundance», — сообщил исследователь Королевскому астрономическому обществу.
Учёный рассматривал планеты разного размера и состава, сопоставляя результаты с наблюдаемыми характеристиками звезды. Наиболее подходящим оказался сценарий с каменистой суперземлёй массой около 5,6 массы Земли, бедной литием. Подобное тело могло сформироваться внутри орбиты Меркурия и из-за миграции постепенно приблизиться к Солнцу, погрузившись в его недра.
Модель не доказывает, что внутри Солнца действительно находится остаток планеты. При этом она одновременно согласуется с несколькими особенностями звезды, включая глубину конвективной зоны и химический состав. «Our paper asks whether the Sun itself could still carry observable evidence that such an engulfment actually happened, and we believe it could. The next step is to see if these fingerprints can be independently detected», — заявил Йылдыз.