Pensa-se que o Sol possa ter engolido um planeta do tamanho de uma super-Terra no início da sua história.

Agora, um novo estudo deu um passo além, sugerindo que tal evento pode ter deixado pistas detetáveis no interior da nossa estrela, que ainda hoje poderiam ser visíveis.

Esta ideia de uma assinatura mensurável ou "impressões digitais" no interior atual do Sol foi explorada por uma investigação publicada na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

O professor Mutlu Yildiz, da Universidade de Ege, na Turquia, afirmou: "O nosso novo estudo sugere que um planeta várias vezes mais massivo do que a Terra pode ter caído no jovem Sol e deixado uma marca química duradoura nas suas profundezas.

"Ao modelar a evolução do Sol e ao comparar os resultados com observações precisas do seu interior, descobrimos que a ingestão de uma super-Terra poderia ajudar a explicar diferenças de longa data entre os modelos solares padrão e as observações, incluindo alterações subtis na estrutura interna do Sol e a sua abundância reduzida de lítio".

Os investigadores descobriram também que um mundo desse tipo poderia sobreviver à sua passagem pelas camadas exteriores do Sol, perdendo muito pouca massa, o que sugere que os planetas podem deixar marcas detetáveis no interior das suas estrelas hospedeiras muito tempo depois de terem desaparecido.

Há muitos anos que os modelos solares baseados na física padrão da evolução estelar têm dificuldade em reproduzir simultaneamente algumas observações heliosísmicas, nomeadamente a estrutura da velocidade do som logo abaixo da zona de convecção e a profundidade da zona de convecção solar.

Ao mesmo tempo, o Sol apresenta uma forte e bem conhecida escassez de lítio na sua superfície.

"Estávamos interessados em saber se estes problemas poderiam ter uma origem comum na história química inicial do Sol", explicou o professor Yildiz.

"As estrelas jovens estão rodeadas por discos protoplanetários, onde quantidades substanciais de material podem circular entre o disco e a estrela.

"Uma vez que os planetas são constituídos por material quimicamente diferente do gás presente no disco, questionámo-nos se a absorção precoce de um planeta poderia ter deixado uma assinatura química no interior do Sol jovem".

Os investigadores utilizaram o código de evolução estelar MESA para testar a sua hipótese. Exploraram diferentes histórias de acreção e compararam os modelos solares resultantes com restrições heliosísmicas e abundâncias superficiais, testando simultaneamente explicações alternativas que envolviam a equação de estado, a opacidade e diferentes modelos de mistura turbulenta e convectiva.

Os seus resultados apontam para um cenário em que o jovem Sol engoliu uma super-Terra com cerca de 5 a 10 vezes a massa da Terra.

É importante também referir que a sua modelação não explica apenas um enigma. Corresponde simultaneamente a várias medições independentes do Sol, incluindo observações do seu interior e da sua abundância de lítio invulgarmente baixa.

"Pensávamos que a assimilação de um planeta poderia afetar a estrutura solar, mas não esperávamos que os cálculos convergissem para uma gama de massas de super-Terras tão específica", afirmou o professor Yildiz. "Esse foi um dos resultados mais interessantes do estudo".

Acrescentou que, embora talvez nunca seja possível provar definitivamente que o Sol engoliu um planeta, se as assinaturas estruturais e químicas previstas pudessem ser identificadas de forma independente através de observações heliosísmicas ou outras, isso constituiria uma forte evidência de que tal evento ocorreu há milhares de milhões de anos.

Os astrónomos há muito que se questionam por que razão muitos outros sistemas estelares parecem ter grandes super-Terras, enquanto o nosso não tem nenhuma.

O novo estudo cita uma investigação anterior, realizada há uma década por Martin & Livio (2016), que sugeria que uma ou mais super-Terras poderiam ter sido formadas no interior da órbita de Mercúrio e migrado para o interior através do disco de gás, podendo ter caído no jovem Sol.

No entanto, embora esta investigação tenha fornecido um cenário teórico para um evento de assimilação, não exigia que tal planeta fosse, em última instância, engolido pela nossa estrela.

"O trabalho anterior propunha que uma super-Terra poderia ter sido formada e migrado para o jovem Sol. O nosso artigo científico questiona se o próprio Sol ainda poderia apresentar evidências observáveis de que tal assimilação realmente ocorreu, e pensamos que sim", concluiu o professor Yildiz.

"O próximo passo é verificar se estas marcas podem ser detetadas de forma independente".

// Real Sociedade Astronómica (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)

Quer saber mais?

Sol:
CCVAlg - Astronomia
NASA
Wikipedia

Formação e evolução do Sistema Solar:
Wikipedia