Um planeta várias vezes mais massivo que a Terra poderia ter desaparecido no Sol, deixando vestígios ainda detectáveis hoje.
O cenário parte de uma constatação antiga: os modelos que descrevem o interior do Sol não reproduzem perfeitamente algumas medições reais. As vibrações da nossa estrela permitem, em particular, deduzir como o som se propaga sob sua superfície. No entanto, os valores calculados apresentam diferenças em relação a essas observações, especialmente sob a camada externa onde a matéria circula.
Outro indício intriga os astrônomos. A superfície do Sol contém muito menos lítio do que o previsto com base na matéria presente durante sua formação. Mutlu Yıldız, da Universidade de Ege, na Turquia, procurou então saber se essas duas anomalias poderiam ter uma origem comum remontando à juventude do Sol.
O pesquisador simulou a evolução da nossa estrela adicionando um evento incomum: a absorção de um planeta rico em elementos pesados. Os modelos que melhor correspondem às observações envolvem uma super-Terra com cerca de 5 a 10 massas terrestres. Um dos melhores ajustes indica uma massa próxima de 5,6 vezes a da Terra.
Concretamente, a matéria desse planeta não teria simplesmente desaparecido nas camadas superficiais. Parte dela poderia ter descido para baixo da zona onde a matéria solar se mistura continuamente. Ela teria então enriquecido localmente o interior do Sol com elementos pesados. Essa modificação altera ligeiramente a maneira como a energia e o som atravessam a estrela.
Os cálculos indicam que um mundo rochoso suficientemente compacto poderia atravessar as camadas externas do jovem Sol sem perder imediatamente toda a sua matéria. Seu conteúdo poderia assim alcançar regiões mais profundas antes de se dispersar.
Visão artística de um planeta roçando e depois mergulhando no envelope de sua estrela.
Crédito: K. Miller/R. Hurt (Caltech/IPAC), MIT.
O cenário também pode reproduzir a baixa quantidade atual de lítio. No estudo de Mutlu Yıldız, o jovem Sol teria inicialmente uma massa ligeiramente menor, depois incorporando várias massas terrestres de matéria. Para reproduzir a abundância atual, essa matéria adicionada precisa ser muito pobre em lítio. Ela aumenta a massa e modifica a composição do Sol sem fornecer uma quantidade proporcional de lítio. O lítio presente fica, portanto, mais diluído e sujeito à mistura interna.
Isso é bastante contraintuitivo, pois um planeta rochoso comum poderia, ao contrário, fornecer lítio e enriquecer temporariamente a superfície de uma estrela. É justamente o que preveem muitos modelos de engolfamento planetário.
O cenário deste novo estudo exige, portanto, uma condição específica: a super-Terra engolida já deveria estar fortemente empobrecida em lítio. O autor conclui que, com cerca de 4,6 a 5,8 massas terrestres de matéria pobre em lítio, o modelo pode reproduzir a abundância solar atual.
Essa hipótese também oferece uma possível resposta a uma particularidade da nossa vizinhança. Muitos sistemas planetários possuem super-Terras próximas de sua estrela, enquanto o Sistema Solar não tem nenhuma. Trabalhos anteriores já haviam proposto que planetas desse tipo poderiam ter se formado perto do Sol antes de migrar em sua direção.
O pesquisador comparou esse cenário com outras possíveis modificações dos modelos solares, especialmente relacionadas ao transporte e à mistura da matéria. Essas soluções melhoram alguns resultados, mas a absorção de um planeta proporciona uma melhor concordância simultânea com várias medições nas simulações estudadas.
A próxima etapa será, portanto, observacional. Se o enriquecimento em elementos pesados previsto sob as camadas externas do Sol tiver uma assinatura mensurável, as vibrações da nossa estrela poderão permitir sua busca. Essa detecção constituiria uma evidência independente de um evento ocorrido há vários bilhões de anos.