Se cree que el Sol pudo haber engullido un planeta del tamaño de una super-Tierra al principio de su historia. Ahora, un nuevo estudio ha ido un paso más allá al sugerir que tal evento pudo haber dejado pistas detectables dentro de nuestra estrella que aún podrían ser visibles hoy. Esta idea de una firma medible o 'huellas dactilares' en el interior solar actual fue explorada por una investigación publicada hoy en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

El profesor Mutlu Yildiz, de la Universidad de Ege en Turquía, dijo: 'Nuestro nuevo estudio sugiere que un planeta varias veces más masivo que la Tierra pudo haber caído en el joven Sol y dejar una impronta química duradera en su interior'. Al modelar la evolución del Sol y comparar los resultados con observaciones precisas de su interior, encontramos que la ingestión de una super-Tierra podría ayudar a explicar diferencias de larga data entre los modelos solares estándar y las observaciones, incluyendo cambios sutiles en la estructura interna del Sol y su abundancia de litio agotada. Los investigadores también encontraron que tal mundo podría sobrevivir a su paso a través de las capas externas del Sol perdiendo muy poca masa, lo que sugiere que los planetas pueden dejar huellas dactilares detectables dentro de sus estrellas anfitrionas mucho después de haber desaparecido.

Durante muchos años, los modelos solares basados en la física estándar de la evolución estelar han tenido dificultad para reproducir simultáneamente algunas observaciones heliosísmicas, particularmente la estructura de velocidad del sonido justo debajo de la zona de convección y la profundidad de la zona de convección solar. Al mismo tiempo, el Sol muestra una fuerte y bien conocida disminución de litio en su superficie. Estábamos interesados en si estos problemas podrían tener un origen común en la historia química temprana del Sol, explicó el profesor Yildiz.

Las estrellas jóvenes están rodeadas por discos protoplanetarios, donde cantidades sustanciales de material pueden moverse entre el disco y la estrella. Dado que los planetas están hechos de material químicamente diferente al gas en el disco, nos preguntamos si el engullimiento temprano de un planeta podría haber dejado una firma química dentro del joven Sol. Los investigadores utilizaron el código de evolución estelar MESA para probar su idea.

Exploraron diferentes historias de acreción y compararon los modelos solares resultantes con restricciones heliosísmicas y abundancias superficiales, mientras también probaban explicaciones alternativas que involucran la ecuación de estado, la opacidad y diferentes prescripciones para la mezcla turbulenta y convectiva. Sus resultados favorecen un escenario en el que el joven Sol engullió una super-Tierra alrededor de 5-10 veces la masa de la Tierra. Importante, su modelado no solo explica un rompecabezas.

Simultáneamente coincide con varias mediciones independientes del Sol, incluyendo observaciones de su interior y su inusualmente baja abundancia de litio. Pensamos que el engullimiento planetario podría afectar la estructura solar, pero no esperábamos que los cálculos convergieran en un rango de masa de super-Tierra tan específico, dijo el profesor Yildiz. Ese fue uno de los resultados más interesantes del estudio.

Añadió que aunque puede no ser posible probar definitivamente que el Sol tragó un planeta, si la firma estructural y química predicha pudiera ser identificada independientemente a través de observaciones heliosísmicas u otras, proporcionaría una fuerte evidencia de que tal evento ocurrió hace miles de millones de años. Los astrónomos han preguntado durante mucho tiempo por qué muchos otros sistemas estelares parecen tener grandes super-Tierras, mientras que el nuestro no tiene ninguna. El nuevo estudio cita una investigación previa de hace una década por Martin & Livio (2016), que sugirió que una o más super-Tierras podrían haberse formado dentro de la órbita de Mercurio y migrado hacia adentro a través del disco de gas, potencialmente cayendo en el joven Sol.

Sin embargo, aunque esta investigación proporcionó un camino teórico para un evento de engullimiento, no requería que tal planeta fuera finalmente tragado por nuestra estrella. El trabajo anterior propuso que una super-Tierra podría haberse formado y migrado al joven Sol. Nuestro artículo pregunta si el Sol mismo podría aún...