Canibalismo cósmico: astrônomo turco confirma com evidências que o Sol devorou ​​um planeta gigante

Ao contrário da grande maioria dos sistemas exoplanetários conhecidos, o nosso Sistema Solar não possui super-Terras. Esse detalhe minúsculo motivou a hipótese de que tais mundos existiram originalmente, mas acabaram caindo direta e irremediavelmente em direção ao Sol durante a juventude da estrela.

Por outro lado, a heliossismologia revela observações do interior da nossa estrela indicando que a velocidade de propagação do som, logo abaixo da zona de convecção, não coincide com as previsões dos modelos tradicionais.

Unindo as peças desse quebra-cabeça, um novo estudo realizado pelo astrônomo turco Mutlu Yıldız propõe que o Sol engoliu, em um estágio inicial, uma super-terra em formação batizada de Dev Dilek. Esse corpo planetário teria se dissolvido nas entranhas solares, alterando significativamente a estrutura interna e a composição química da nossa estrela.

Ao se depositar abaixo da zona de convecção, o excesso de metais trazido pelo planeta modificou a opacidade local — uma alteração que corrigiu o perfil da velocidade do som e reconciliou os modelos teóricos com as observações heliossísmicas atuais.

Reconstruindo o planeta devorado

Para entender isso, a astrofísica moderna analisa a dinâmica do disco protoplanetário solar primordial, no qual regiões de baixa turbulência — conhecidas como zonas mortas — permitiram o acúmulo de material suficiente para formar super-Terras nas regiões mais internas do sistema recém-nascido.

Posteriormente, o atrito exercido pelo gás fez com que esses mundos migrassem gradualmente em direção à região central. Ao precipitarem-se contra o Sol nascente, a dissolução do núcleo planetário deixou uma assinatura química indelével retida na zona radiativa.

Por meio de simulações numéricas com os códigos estelares MESA e ANKİ, calculou-se o excesso de metalicidade e, integrando numericamente o perfil químico, determinou-se a massa exata que o planeta devorado deveria possuir para explicar a estrutura observada.

Os resultados demonstram que o objeto engolido corresponde a uma super-Terra rochosa com massa entre 4,6 e 5,8 vezes a da Terra. Esse tamanho preciso satisfaz simultaneamente as exigências heliossísmicas relativas à velocidade do som e a abundância química medida na fotosfera.

Processos de mistura e o paradoxo do lítio

Avaliou-se também se outros mecanismos estelares internos poderiam explicar as anomalias sem exigir a queda de um planeta. Eles testaram modificar as opacidades e a equação de estado, além de incluir processos de mistura turbulenta, mas não conseguiram obter uma solução completa.

A combinação mais precisa foi obtida unindo a hipótese da "ingestão planetária" a uma mistura turbulenta suave. Esse modelo combinado reduziu os resíduos da velocidade do som a níveis mínimos, confirmando que a ingestão planetária é o fator principal.

Além disso, o modelo explica a misteriosa depleção de lítio observada na superfície do Sol. Se o material incorporado do planeta não continha lítio e a mistura interna permaneceu superficial, os níveis fotosféricos atuais coincidem perfeitamente com as observações.

Sobrevivência física no inferno solar?

Para garantir que o modelo não fosse um mero ajuste matemático, aplicou-se uma avaliação estatística bayesiana. Esse critério confirmou que o mecanismo representa melhor as observações físicas do que considerar apenas um modelo puramente estelar.

Também foi examinada a viabilidade física (a existência) do planeta durante sua imersão na estrela. Os cálculos indicaram que uma super-terra rochosa e densa resistiria à força de maré gravitacional sem sofrer uma ruptura catastrófica antes de entrar no manto.

Graças à alta velocidade, o planeta deve ter atravessado a zona convectiva em questão de horas e, nesse breve intervalo, o arrasto aerodinâmico e a abrasão térmica causaram pouca perda de massa, o que lhe permitiu chegar intacto ao fundo para, finalmente, dissolver-se.