Güneşin içindeki ‘parmak izleri’, bir zamanlar bir gezegeni yutup yutmadığını ortaya çıkarabilir

Güneş’in tarihinin erken dönemlerinde süper Dünya büyüklüğünde bir gezegeni yutmuş olabileceği düşünülüyor. Şimdi, yeni bir çalışma bir adım daha ileri giderek böyle bir olayın arkasında bugün hala görülebilen, güneşin içinde tespit edilebilir ipuçları bırakmış olabileceğini öne sürüyor.

Araştırmacılar, dergisinde yayınlanan araştırmada günümüz güneş iç mekanında ölçülebilir bir imza veya “parmak izi” fikrini araştırıyor. Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimleri.

Ege Üniversitesi Öğretim Üyesi Mutlu Yıldız, şunları söyledi: “Yeni çalışmamız, Dünya’dan birkaç kat daha büyük bir gezegenin genç Güneş’e çarpmış ve onun derinliklerinde kalıcı bir kimyasal iz bırakmış olabileceğini öne sürüyor.

“Güneşin evrimini modelleyerek ve sonuçları iç kısmının kesin gözlemleriyle karşılaştırarak, bir süper Dünya’nın yutulmasının, güneşin iç yapısındaki ince değişiklikler ve tükenmiş lityum bolluğu da dahil olmak üzere standart güneş modelleri ve gözlemleri arasındaki uzun süredir devam eden farklılıkları açıklamaya yardımcı olabileceğini bulduk.”

Araştırmacılar ayrıca böyle bir dünyanın güneşin dış katmanlarından geçerken çok az kütle kaybederek hayatta kalabileceğini buldu; bu da gezegenlerin, kaybolduktan çok sonra bile ev sahibi yıldızlarının içinde tespit edilebilir parmak izleri bırakabileceğini öne sürüyor.

İki güneş bulmacası hizalanıyor

Uzun yıllar boyunca, yıldız evriminin standart fiziğine dayanan güneş modelleri, özellikle konveksiyon bölgesinin hemen altındaki ses hızı yapısı ve güneş konveksiyon bölgesinin derinliği olmak üzere bazı heliosismik gözlemleri eş zamanlı olarak yeniden üretmede zorluk yaşamıştır.

Aynı zamanda Güneş, yüzeyinde güçlü ve iyi bilinen bir lityum tükenmesi gösteriyor.

Yıldız, “Bu sorunların güneşin erken kimyasal tarihinde ortak bir kökene sahip olup olamayacağıyla ilgileniyorduk” dedi.

“Genç yıldızlar, disk ile yıldız arasında önemli miktarda malzemenin hareket edebildiği proto-gezegen diskleriyle çevrilidir.

“Gezegenler diskteki gazdan kimyasal olarak farklı bir malzemeden yapıldığından, bir gezegenin erken yutulmasının genç güneşin içinde kimyasal bir iz bırakıp bırakmadığını merak ettik.”

Dar bir kütle aralığı ortaya çıkıyor

Araştırmacılar fikirlerini test etmek için MESA yıldız evrimi kodunu kullandılar. Farklı birikim geçmişlerini araştırdılar ve ortaya çıkan güneş modellerini heliosismik kısıtlamalar ve yüzey bolluklarıyla karşılaştırdılar; aynı zamanda durum denklemi, opaklık ve türbülanslı ve konvektif karışım için farklı reçeteleri içeren alternatif açıklamaları da test ettiler.

Sonuçları, genç güneşin Dünya’nın kütlesinin yaklaşık beş ila 10 katı kadar bir süper Dünya’yı yuttuğu bir senaryoyu destekliyor.

Daha da önemlisi, onların modellemesi bir bulmacayı açıklamaktan fazlasını yapıyor. Aynı anda güneşin iç gözlemleri ve alışılmadık derecede düşük lityum bolluğu da dahil olmak üzere, güneşin birkaç bağımsız ölçümünü eşleştiriyor.

Yıldız, “Gezegen yutulmasının güneş yapısını etkileyebileceğini düşündük ancak hesaplamaların bu kadar spesifik bir süper Dünya kütle aralığına yakınlaşmasını beklemiyorduk” dedi. “Bu çalışmanın en ilginç sonuçlarından biriydi.”

Güneş’in bir gezegeni yuttuğunu kesin olarak kanıtlamak mümkün olmasa da, tahmin edilen yapısal ve kimyasal imza heliosismik veya diğer gözlemler yoluyla bağımsız olarak belirlenebilirse, bunun milyarlarca yıl önce meydana gelen böyle bir olay için güçlü kanıtlar sağlayacağını ekledi.

Eski bir fikir, yeni test edilebilir

Gökbilimciler uzun zamandır neden diğer birçok yıldız sisteminin büyük süper Dünyalara sahip olduğunu, bizim sistemimizde ise hiç olmadığını merak ediyorlardı.

Yeni çalışma, Merkür’ün yörüngesinde bir veya daha fazla süper Dünya’nın oluşmuş olabileceğini ve gaz diski boyunca içeriye doğru göç ederek potansiyel olarak genç güneşe düşebileceğini öne süren on yıl önceki önceki araştırmalardan alıntı yapıyor.

Ancak bu araştırma yutulma olayı için teorik bir yol sunsa da, böyle bir gezegenin sonunda yıldızımız tarafından yutulmasını gerektirmiyordu.

Yıldız, sözlerini şöyle tamamladı: “Daha önceki çalışma, bir süper Dünya’nın oluşabileceğini ve genç güneşe göç edebileceğini ileri sürüyordu. Makalemiz, böyle bir yutulmanın gerçekten gerçekleştiğine dair güneşin kendisinin hala gözlemlenebilir kanıtlar taşıyıp taşımadığını soruyor ve biz de bunun olabileceğine inanıyoruz.”

“Bir sonraki adım, bu parmak izlerinin bağımsız olarak tespit edilip edilemeyeceğini görmek.”