Зоряна еволюція

Зоряна еволюція може бути доволі хаотичною, тож не дивно, що одна-дві планети опиняються втягнутими у безодню в якийсь момент космічної історії. Згідно з новим дослідженням, мільярди років тому наше молоде Сонце могло поглинути планету, маса якої була приблизно в п’ять-десять разів більшою за земну. Важливо, що найновіший аналіз переконливо вказує на можливість виявити всередині Сонця «відбитки пальців» цієї загубленої планети.

Ба більше, ця конкретна модель також узгоджується з незалежними вимірами внутрішньої будови Сонця, наближаючи астрономів до розкриття цього галактичного «вбивства». «Наше нове дослідження припускає, що планета, в кілька разів масивніша за Землю, могла впасти в молоде Сонце й залишити стійкий хімічний слід глибоко всередині нього», — заявив Мутлу Йилдиз, астроном із Університету Еге в Туреччині й автор дослідження.

Ця робота випливає з двох окремих загадок. По-перше, звичайні сонячні моделі, здебільшого, мали труднощі з відтворенням реальних спостережень сонячної конвективної зони, тобто зовнішнього шару зірки. По-друге, порівняно з іншими зірками, на поверхні Сонця спостерігався помітний дефіцит літію порівняно зі зірками подібного розміру.

Причина, через яку друге становило проблему, полягала в тому, що літій, що складається з трьох протонів, має бути серед найперших елементів, що виникають у ході зоряної еволюції. На це своєрідне спостереження у д-ра Йилдиза знайшлося своєрідне припущення: а що, якщо поглинання старої планети змінило хімічний склад нашої зірки? «Нам було цікаво, чи могли ці проблеми мати спільне походження в ранній хімічній історії Сонця, — пояснив він. — Оскільки планети складаються з матеріалу, хімічно відмінного від газу в диску, ми задалися питанням, чи могло раннє поглинання планети залишити хімічний слід усередині молодого Сонця».

Для дослідження вчений використав модуль із відкритим вихідним кодом, аби змоделювати еволюцію зірки в рамках широкого спектру теорій, вивчаючи різні сценарії акреції, що призвели б до існування того Сонця, яким ми його знаємо і бачимо сьогодні. Модель, що пасувала найкраще, узгоджувалася з гіпотезою, яка передбачала поглинання Сонцем планети «масою суперземлі» мільярди років тому.

Показники також узгоджуються з відомими вимірами внутрішньої будови Сонця й умісту літію. Це також може пояснити, чому порівняно з подібними зоряними системами у нашій Сонячній системі не так багато планет розміром із суперземлю. «Ми припускали, що поглинання планети може вплинути на сонячну структуру, але не очікували, що розрахунки збіжаться саме на такому конкретному діапазоні маси суперземлі, — додав астроном. — Це був один із найцікавіших результатів дослідження».

Він наголосив, що ці розрахунки підкріплюють фізичну правдоподібність того, що наше Сонце проковтнуло планету розміром із суперземлю. Але це ще не підтвердження того, що це сталося насправді. Проте результати є привабливим кандидатом на роль «ключового відсутнього інгредієнта» у наших сонячних і зоряних моделях. Тож майбутні теоретичні та спостережні дослідження, можливо, захочуть врахувати цей сценарій. «Чи може Сонце й досі містити спостережувані докази того, що таке поглинання справді відбулося? Ми вважаємо, що може, — підсумував д-р Йилдиз. — Наступний крок — перевірити, чи можна незалежно виявити ці сліди».