زمین را به درون خود کشیده و برای همیشه نابود کرده باشد. یک مطالعه جدید نشان میدهد این سناریوی عجیب فقط یک داستان علمیتخیلی نیست و شاید بتواند بعضی از ویژگیهای غیرعادی خورشید را که سالها دانشمندان را سردرگم کردهاند، توضیح دهد.
پژوهش جدید به سرپرستی موتلو ییلدیز از دانشگاه اژه در ترکیه انجام شده و با استفاده از مدلهای تکامل ستارهای، تاریخ اولیه خورشید را شبیهسازی کرده است. نتایج نشان میدهد اگر خورشید جوان در گذشته سیارهای سنگی با جرمی حدود ۵ تا ۱۰ برابر زمین را بلعیده باشد، بخشی از مواد این سیاره میتوانسته در نواحی داخلی خورشید باقی بماند و ساختار آن را برای میلیاردها سال تحت تأثیر قرار دهد.
اما چرا دانشمندان اصلاً به چنین سناریویی فکر کردهاند؟ مدلهای استاندارد خورشیدی هنوز نمیتوانند برخی از اندازهگیریهای دقیق مربوط به درون خورشید را بهطور کامل توضیح دهند. برای نمونه، اختلافهایی در سرعت انتشار امواج صوتی در بخشهایی از خورشید و همچنین عمق ناحیه همرفتی آن دیده میشود. مقدار غیرعادی کم لیتیوم در سطح خورشید نیز یکی دیگر از معماهایی است که در این پژوهش مورد توجه قرار گرفته است.
پژوهشگران با استفاده از کد تکامل ستارهای MESA سناریوهای مختلفی را بررسی کردند. در این مدلها فرض شد که خورشید در دوران جوانی خود مقداری ماده سنگی و غنی از عناصر سنگین را از یک سیاره دریافت کرده است. سپس نتایج مدلها با دادههای مربوط به ساختار داخلی خورشید، اندازهگیریهای هلیوسیسمولوژی و ترکیبات شیمیایی سطح آن مقایسه شد. برخی از مدلهای دارای بلعیده شدن سیاره، تطابق بهتری با دادههای واقعی نشان دادند.
یکی از جالبترین نتایج این تحقیق، محدوده جرمی سیاره فرضی است. مدلهای مختلف، جوابهایی در محدوده چند برابر جرم زمین ارائه کردند و برخی از بهترین سناریوها به سیارهای با جرمی حدود ۵ تا ۱۰ برابر زمین رسیدند. در برخی محاسبات دقیقتر نیز جرم حدود ۴.۶ تا ۵.۸ برابر زمین به دست آمده است. بنابراین نمیتوان گفت دانشمندان جرم دقیق این سیاره گمشده را پیدا کردهاند؛ بلکه صحبت از محدودههایی است که در شبیهسازیها با ویژگیهای فعلی خورشید سازگاری بیشتری دارند.
این فرضیه میتواند به یک معمای دیگر منظومه شمسی نیز ارتباط داشته باشد. در بسیاری از منظومههای سیارهای که در اطراف ستارههای دیگر کشف شدهاند، ابرزمینها یا سیاراتی بزرگتر از زمین و کوچکتر از نپتون نسبتاً رایج هستند. اما در منظومه شمسی ما چنین سیارهای وجود ندارد و بین زمین و نپتون فاصله بزرگی از نظر اندازه سیارات دیده میشود. پژوهشگران پیشتر نیز احتمال داده بودند که ابرزمینهایی در نزدیکی مدار عطارد شکل گرفته باشند و سپس در اثر برهمکنش با قرص گازی جوان منظومه به سمت خورشید مهاجرت کرده باشند.
اگر چنین سیارهای واقعاً به خورشید سقوط کرده باشد، احتمالاً در هنگام عبور از لایههای بیرونی ستاره بخش زیادی از جرم خود را از دست نداده و مواد آن در اعماق خورشید پخش شده است. همین موضوع باعث میشود احتمال باقی ماندن یک «اثر انگشت» شیمیایی یا ساختاری در خورشید مطرح شود؛ اثری که شاید هنوز با روشهای دقیق مطالعه درون خورشید قابل شناسایی باشد.
با این حال، هنوز هیچکس نمیتواند با اطمینان بگوید خورشید واقعاً یک ابرزمین را بلعیده است. مطالعه جدید یک مدل نظری و شبیهسازی رایانهای است که نشان میدهد چنین رویدادی میتواند بخشی از ویژگیهای مشاهدهشده خورشید را توضیح دهد. خود پژوهشگران نیز میگویند برای تبدیل این فرضیه به شواهد قویتر، باید اثر پیشبینیشده این سیاره در ساختار یا ترکیب خورشید بهصورت مستقل شناسایی شود.
این ایده البته با اصل بلعیده شدن سیارات توسط ستارهها کاملاً بیگانه نیست. تلسکوپ فضایی جیمز وب در سالهای اخیر شواهدی از رویدادی ارائه کرده که در آن یک ستاره سیارهای را در حال نزدیک شدن به خود بلعیده است. دادههای وب نشان دادند که در آن مورد، مدار سیاره بهتدریج کوچک شده و خود سیاره به سمت ستاره سقوط کرده است؛ بنابراین مهاجرت تدریجی یک سیاره به سمت ستاره میزبان، از نظر فیزیکی امکانپذیر است.
اگر در آینده اخترشناسان بتوانند نشانههای پیشبینیشده را در ساختار داخلی خورشید پیدا کنند، این کشف فقط تاریخچه خورشید را تغییر نمیدهد؛ بلکه میتواند توضیح تازهای برای نبود ابرزمینها در منظومه شمسی و نحوه شکلگیری سیارات در اطراف ستارههای جوان ارائه کند. در آن صورت، شاید یکی از سیارات گمشده منظومه شمسی را نه در فاصلهای دور، بلکه در دل خود خورشید پیدا کرده باشیم.
