Acredita-se que o Sol pode ter engolido um planeta do tamanho de uma super-Terra no início de sua história. Agora, um novo estudo deu um passo adiante ao sugerir que tal evento pode ter deixado pistas detectáveis dentro de nossa estrela que ainda poderiam ser visíveis hoje. Esta ideia de uma assinatura mensurável ou 'impressões digitais' no interior solar atual foi explorada por uma pesquisa publicada hoje em Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

O professor Mutlu Yildiz, da Universidade de Ege na Turquia, disse: 'Nosso novo estudo sugere que um planeta várias vezes mais massivo que a Terra pode ter caído no jovem Sol e deixado uma impressão química duradoura em seu interior.' Ao modelar a evolução do Sol e comparar os resultados com observações precisas de seu interior, descobrimos que a ingestão de uma super-Terra poderia ajudar a explicar diferenças de longa data entre modelos solares padrão e observações, incluindo mudanças sutis na estrutura interna do Sol e sua abundância de lítio esgotada. Os pesquisadores também descobriram que tal mundo poderia sobreviver à sua passagem pelas camadas externas do Sol perdendo muito pouca massa, o que sugere que planetas podem deixar impressões digitais detectáveis dentro de suas estrelas hospedeiras muito tempo depois de terem desaparecido. Por muitos anos, modelos solares baseados na física padrão da evolução estelar tiveram dificuldade em reproduzir simultaneamente algumas observações heliosísmicas, particularmente a estrutura de velocidade do som logo abaixo da zona de convecção e a profundidade da zona de convecção solar.

Ao mesmo tempo, o Sol mostra uma forte e bem conhecida depleção de lítio em sua superfície. Estávamos interessados se esses problemas poderiam ter uma origem comum na história química inicial do Sol, explicou o professor Yildiz. Estrelas jovens são cercadas por discos protoplanetários, onde quantidades substanciais de material podem se mover entre o disco e a estrela.

Como os planetas são feitos de material quimicamente diferente do gás no disco, nos perguntamos se o engolfamento precoce de um planeta poderia ter deixado uma assinatura química dentro do jovem Sol. Os pesquisadores usaram o código de evolução estelar MESA para testar sua ideia. Eles exploraram diferentes histórias de acreção e compararam os modelos solares resultantes com restrições heliosísmicas e abundâncias de superfície, enquanto também testavam explicações alternativas envolvendo a equação de estado, opacidade e diferentes prescrições para mistura turbulenta e convectiva.

Seus resultados favorecem um cenário no qual o jovem Sol engoliu uma super-Terra cerca de 5-10 vezes a massa da Terra. Importante, sua modelagem não explica apenas um quebra-cabeça. Ela corresponde simultaneamente a várias medições independentes do Sol, incluindo observações de seu interior e sua abundância de lítio incomumente baixa.

Pensamos que o engolfamento planetário poderia afetar a estrutura solar, mas não esperávamos que os cálculos convergissem para uma faixa de massa de super-Terra tão específica, disse o professor Yildiz. Esse foi um dos resultados mais interessantes do estudo. Ele acrescentou que, embora possa não ser possível provar definitivamente que o Sol engoliu um planeta, se a assinatura estrutural e química prevista pudesse ser identificada independentemente através de observações heliosísmicas ou outras, isso forneceria fortes evidências de tal evento acontecido bilhões de anos atrás.

Astrônomos há muito se perguntam por que muitos outros sistemas estelares parecem ter grandes super-Terras, enquanto o nosso não tem nenhuma. O novo estudo cita pesquisas anteriores de uma década atrás por Martin & Livio (2016), que sugeriram que uma ou mais super-Terras poderiam ter se formado dentro da órbita de Mercúrio e migrado para dentro através do disco de gás, potencialmente caindo no jovem Sol. No entanto, embora esta pesquisa tenha fornecido um caminho teórico para um evento de engolfamento, ela não exigia que tal planeta fosse finalmente engolido por nossa estrela.

O trabalho anterior propôs que uma super-Terra poderia ter se formado e migrado para o jovem Sol. Nosso artigo pergunta se o próprio Sol ainda poderia...