Spolklo Slunce super-Zemi? Její otisky mohou zůstávat uvnitř

V naší Sluneční soustavě chybí typ planety, který je u jiných hvězd běžný: super-Země. Tímto názvem astronomové označují světy hmotnější než Země, ale lehčí než ledoví obři. Název neříká, že jsou obyvatelné nebo podobné naší planetě. Nová studie otevírá odvážnou otázku: mohla taková planeta vzniknout i u nás a později spadnout do mladého Slunce?

Vodítko nehledá mezi dnešními planetami, ale přímo uvnitř Slunce. Vědci jeho nitro zkoumají pomocí vln, které se hvězdou šíří podobně jako zvuk. Z jejich průchodu lze odvodit rychlost zvuku v různých hloubkách i polohu hranice mezi vnější promíchávanou vrstvou a klidnějším nitrem. Běžné modely vývoje Slunce však nedokážou současně přesně vystihnout všechny tyto hodnoty a také velmi malé množství lithia na povrchu.

Astronom Mutlu Yıldız proto v programu MESA, který počítá vývoj hvězd, vyzkoušel různé scénáře raného Slunce. Do modelu nejprve přidal hmotu bohatou na těžší chemické prvky, která představuje pohlcenou kamennou planetu. Poté následoval přísun plynu ochuzeného o tyto prvky, protože část materiálu mezitím využily vznikající planety.

Nejlepší shodu s měřením přinesl model označený DD1020. Odpovídá pohlcenému světu o hmotnosti přibližně 5,6 Země; další dobře hodnocené varianty ukazují zhruba na 5 až 10 hmotností Země. Rozpuštěný planetární materiál by vytvořil vrstvu obohacenou o těžší prvky těsně pod vnější promíchávanou oblastí Slunce. Ta by změnila průchod energie i rychlost zvukových vln.

Studie prověřila také to, zda by kamenný svět cestu do Slunce vůbec vydržel. Výpočty naznačují, že kompaktní planeta bez silného plynného obalu mohla projít vnějšími vrstvami mladého Slunce s malou ztrátou hmoty a rozpustit se až hlouběji. Neznamená to, že uvnitř Slunce dodnes leží celá planeta. Předpokládaným otiskem je rozložení chemických prvků a změna vnitřní stavby hvězdy.

Autor porovnal pohlcení planety také s jinými úpravami modelu: změnami neprůhlednosti hmoty, způsobu popisu tlaku a různými druhy promíchávání. Tyto varianty shodu částečně zlepšily, ale v rámci studie nedosáhly výsledku nejlepšího modelu s pohlcením. Statistické porovnání navíc ukázalo, že výhodu nelze vysvětlit jen větším počtem nastavitelných parametrů. Stále však platí, že dobrá shoda modelu není záznamem skutečné události.

Možná cesta takové planety byla navržena už v roce 2016. Super-Země mohla vzniknout uvnitř dráhy Merkuru nebo se přiblížit migrací v plynném disku kolem mladého Slunce. Za vhodných podmínek pak mohla spirálovitě klesnout až do hvězdy. Autoři této starší práce ale sami mluvili o možné cestě, nikoli o důkazu, že planeta opravdu existovala.

Doložené jsou odchylky mezi některými měřeními Slunce a standardními modely i jeho silný úbytek lithia. Možné je, že je společně způsobilo pohlcení kamenného světa o přibližně 5 až 10 hmotnostech Země. Dostupné důkazy ale nestačí potvrdit, že taková planeta skutečně existovala a skončila ve Slunci. Nepodporují ani představu neporušené planety uvnitř hvězdy nebo tvrzení, že dnešní Zemi hrozí stejná událost. Rozhodnout mohou až nezávisle nalezené chemické a strukturní otisky, které nový model předpovídá.