L’évolution stellaire peut être extrêmement chaotique, et il n’est donc pas surprenant qu’une ou plusieurs planètes finissent par être aspirées dans les abysses au cours de l’histoire cosmique.
Selon des recherches récentes publiées dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, il y a des milliards d’années, notre Soleil jeune aurait peut-être avalé une planète pesant environ 5 à 10 fois la masse terrestre. Plus important encore, les dernières analyses suggèrent fortement qu’il serait possible de déceler des « empreintes » détectables de cette planète perdue à l’intérieur du Soleil. De plus, ce modèle particulier s’accorde aussi avec des mesures indépendantes de l’intérieur du Soleil, rapprochant les astronomes de la résolution de ce mystère galactique.
« Notre nouvelle étude suggère qu’une planète plusieurs fois plus massive que la Terre aurait pu tomber dans le jeune Soleil et laisser une empreinte chimique durable profondément à l’intérieur », a déclaré Mutlu Yildiz, auteur unique de l’étude et astronome à l’Université d’Ege en Turquie, dans un communiqué.
Alimenter une étoile
Le travail le plus récent s’appuie sur deux énigmes distinctes. D’abord, les modèles solaires conventionnels avaient du mal à reproduire les observations réelles de la zone de convection solaire, c’est-à-dire la couche extérieure de l’étoile. Ensuite, par rapport à d’autres étoiles, la surface du Soleil affichait une carence notable de lithium comparée à des étoiles de même taille.
La raison de ce dernier problème tenait au fait que le lithium — composé de trois protons — devrait figurer parmi les premiers éléments issus de l’évolution stellaire. Pour cette observation particulière, Yildiz proposa une hypothèse originale : et si l’ingestion d’une planète ancienne avait modifié la composition chimique de notre jeune Soleil ?
« Nous nous demandions si ces problèmes pourraient avoir une origine commune dans l’histoire chimique précoce du Soleil », expliqua Yildiz. « Puisque les planètes sont constituées de matériaux chimiquement différents du gaz entourant le disque, nous nous sommes demandé si l’ingestion précoce d’une planète aurait laissé une signature chimique à l’intérieur du jeune Soleil. »
Trouver l’ajustement le plus adapté
Pour cette étude, Yildiz a utilisé un module open-source permettant de cartographier l’évolution stellaire sur un large éventail de théories, explorant différents scénarios d’accrétion qui pourraient conduire au Soleil tel que nous le connaissons aujourd’hui. Le modèle qui colle le mieux était, en effet, une hypothèse incluant la consommation par le Soleil d’une planète de masse « super-Terre » il y a des milliards d’années.
Les chiffres s’accordent également avec les mesures connues de l’intérieur du Soleil et de son contenu en lithium. Cela peut aussi expliquer pourquoi, par rapport à des systèmes stellaires similaires, notre système solaire n’abrite pas autant de planètes de masse équivalente à celle d’une super-Terre.
« Nous pensions que l’ingestion planétaire pourrait influencer la structure solaire, mais nous ne nous attendions pas à ce que les calculs convergent vers une plage de masse super-Terre aussi précise », ajouta Yildiz. « C’est l’un des résultats les plus intéressants de l’étude. »
Une affaire froide ?
En concluant l’article, Yildiz insiste sur le fait que ses calculs « renforcent la plausibilité physique » que notre Soleil ait englouti une planète de masse super-Terre. Cela ne constitue pas une confirmation que cela s’est réellement produit. Néanmoins, les résultats constituent un candidat séduisant pour l’« ingrédient manquant clé » dans nos modèles solaires et stellaires, selon l’article. Ainsi, des travaux théoriques et observationnels futurs pourraient vouloir garder ce scénario à l’esprit.
« Notre article se demande si le Soleil lui-même pourrait encore porter des preuves observables qu’une telle ingestion s’est réellement produite, et nous pensons que cela pourrait être le cas », a déclaré Yildiz. « L’étape suivante est de vérifier si ces empreintes peuvent être détectées de manière indépendante. »
