Astronomen aus der Türkei haben im Journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society eine Studie veröffentlicht, in der sie die Hypothese aufstellen, dass die Sonne in ihrer frühen Existenzphase einen Planeten verschlang, dessen Masse das 5- bis 10-Fache der Erdmasse betrug. Nach ihren Berechnungen hat dieses Ereignis chemische und strukturelle „Abdrücke' im Inneren des Sterns hinterlassen, die bis heute erhalten sind und mithilfe helioseismologischer Messungen verifiziert werden können.
Ein unvollständiges Puzzle: Was die Modelle nicht erklären konnten
Während vieler Jahre erlaubten es die standardmäßigen physikalischen Modelle der Sternentwicklung nicht, die theoretischen Vorhersagen vollständig mit den tatsächlichen seismischen Beobachtungen an der Sonne in Einklang zu bringen. Insbesondere wurden Abweichungen in der Schallgeschwindigkeit unterhalb der Konvektionszone und in der Tiefe der Konvektionszone selbst festgestellt. Parallel dazu blieb das Rätsel des anomalen Lithiummangels an der Oberfläche des Sterns ungeklärt – seine Konzentration lag deutlich unter den Werten, die klassische Modelle vorhersagten. Die Forscher vermuteten, dass beide Probleme gemeinsame Wurzeln in der frühen chemischen Geschichte der Sonne haben.
Computersimulation mit MESA: Wie der Planet im Stern aufging
Mit Hilfe des Computersimulationspakets MESA zur Modellierung der Sternentwicklung testeten die Wissenschaftler verschiedene Szenarien der Materieakkretion und verglichen die Ergebnisse mit den tatsächlichen Beobachtungen. Laut dem Modell konnte der Planet die äußeren Schichten des Sterns durchdringen, ohne nennenswerte Teile seiner eigenen Masse zu verlieren, bevor er sich vollständig im Inneren auflöste. Da Planeten aus Materie gebildet werden, die chemisch vom Gas der protoplanetaren Scheibe abweicht, müsste das Verschlingen eines solchen festen Körpers einen deutlichen Spuren im chemischen Aufbau und in der inneren Struktur des Sterns hinterlassen haben. Die Autoren betonen, dass der vorgeschlagene Szenario sowohl die Besonderheiten der inneren Struktur der Sonne als auch die anomal niedrige Lithiumkonzentration gleichzeitig erklärt.
Warum gibt es in unserem Sonnensystem keine Supererden
Astronomen haben sich lange gefragt, warum in vielen anderen Sternensystemen große Supererden entdeckt werden, während sie in unserem Sonnensystem fehlen. Frühere Hypothesen gingen davon aus, dass ein oder mehrere solche Planeten innerhalb der Merkur-Umlaufbahn entstanden und anschließend in Richtung Sonne in die Gasscheibe migrierten sein könnten. Die neue Arbeit der türkischen Wissenschaftler geht noch weiter: Sie bestätigt nicht nur den theoretischen Migrationsweg, sondern weist auch auf direkte physikalische Beweise für ein solches Ereignis hin, die nun mithilfe helioseismologischer Messungen überprüft werden können.
Widersprüchliche Daten
In der Schlagzeile der Ausgabe von RBC-Ukraine, die sich auf dieselbe Studie bezieht, findet sich die Formulierung „Planet, 10-mal größer als die Erde', während im Text der wissenschaftlichen Arbeit und in der erweiterten Fassung der Meldung der Bereich mit 5–10 Erdmassen angegeben wird. Der Unterschied zwischen der oberen Grenze des Bereichs und dem Punktwert in der Schlagzeile kann den Leser hinsichtlich der Genauigkeit der Schätzung in die Irre führen. Darüber hinaus befasst sich die im Kontext erwähnte Quelle fraza.com mit dem Fund einer anderen Supererde mit potenziellen Lebensbedingungen und ist keine direkte Bestätigung der Hypothese über das Verschlingen eines Planeten durch die Sonne; sie dient lediglich als allgemeiner Kontext zur Verbreitung von Supererden im Universum.
Was als Nächstes kommt: Verifikation durch Helioseismologie
Der Schlüsselwert der Arbeit besteht darin, dass sie die Hypothese aus dem Bereich rein spekulativer Vermutungen in den Bereich überprüfbarer Vorhersagen verschiebt. Die Autoren weisen darauf hin, dass helioseismologische Messungen, die bereits im Rahmen der Mission Solar Orbiter und zukünftiger Projekte durchgeführt werden, die vorhergesagten strukturellen Anomalien feststellen oder widerlegen können. Wenn die Daten das Modell bestätigen, wird dies der erste direkte Beweis dafür, dass die Sonne in der Vergangenheit Planeten „verschlang', und es wird eine neue Klasse archäologischer Beweise in der Heliophysik eröffnen.
