Solen kan ha slukat en stor stenig planet för miljarder år sedan – och spåren av den förlorade världen kan fortfarande vara dolda djupt inne i den. Detta visas av en ny studie.
Forskare har tidigare föreslagit att en ”superjord” – en stenig planet flera gånger mer massiv än jorden – kan ha fallit in i den unga solen.
Todd Boehly och Mark Walter säljer Chelsea för att de måste
Den nya forskningen undersöker om en sådan händelse kan ha förändrat solens kemiska sammansättning och inre struktur på sätt som forskare fortfarande kan upptäcka idag.
Resultaten har publicerats i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
”Vår nya studie antyder att en planet flera gånger mer massiv än jorden kan ha fallit in i den unga solen och lämnat ett bestående kemiskt avtryck djupt inom den,” säger huvudforskaren Mutlu Yildiz, professor vid Ege-universitetet i Turkiet.
Idén kan hjälpa till att förklara två långvariga mysterier kring solen.
Två olösta pussel
Forskare använder datormodeller för att förstå hur stjärnor bildas och förändras. Men standardmodellerna av solen stämmer inte riktigt överens med deras observationer av inre. Särskilt har de svårt att förklara hastigheten med vilken ljud färdas genom ett område strax under solens yttre konvektionszon. De har också svårt att återskapa det exakta djupet av denna zon, där hett material stiger och kallare material sjunker ner.
Det andra mysteriet gäller litium. Solens yta innehåller mycket mindre litium än vad forskare normalt skulle förvänta sig. Eftersom litium lätt förstörs vid höga temperaturer kan dess ovanligt låga nivåer avslöja något viktigt om solens tidiga historia.
Yildiz och hans kollegor undrade om dessa två gåtor kunde ha samma orsak.
Planeten kan ha förändrat solen
Unga stjärnor omges av skivor av gas, damm och stenigt material som planeter bildas av. Material kan röra sig mellan dessa skivor och deras stjärnor. Eftersom steniga planeter har en annan kemisk sammansättning än den omgivande gasen kan slukning av en planet förändra sammansättningen av en ung stjärna.
Forskarna använde ett datorprogram som heter MESA för att simulera solens utveckling under olika förhållanden. De testade vad som skulle hända om den unga solen absorberade olika mängder och typer av material. Därefter jämförde de resultaten med mätningar av solens interna och ytkemi.
Modellerna pekade på ett scenario där solen slukade en superjord med en massa på ungefär fem till tio gånger jordens. Detta scenario hjälpte till att förklara både solens inre struktur och dess låga litiumnivåer.
Beräkningarna antydde också att en stor stenig planet kan ha passerat genom solens yttre lager medan den förlorat relativt lite massa innan den nådde djupare områden. Materialet kan därför ha lämnat ett bestående kemiskt och strukturellt avtryck.
Varför saknar vi superjordar?
Astronomer har länge undrat varför många andra planetsystem innehåller superjordar, medan vårt eget solsystem inte har några. Tidigare forskning har föreslagit att sådana planeter kan ha bildats närmare solen än Merkurius, innan de rörde sig inåt och försvann in i vår stjärna.
Den nya studien bevisar inte att detta har hänt. Men den pekar på möjliga ledtrådar som forskarna kan leta efter med hjälp av mätningar av vibrationer som rör sig genom solen.
Om dessa förutsagda avtryck bevisas oberoende kan de ge starka bevis för att vårt solsystem en gång innehöll en stor planet som försvann inuti solen.
Gustaf Nilsson kan tvingas tillbaka till Club Brugge
