El Sistema Solar tenía una supertierra, pero el Sol se la tragó y eso es bueno

Un astrónomo de la Universidad de Ege propone que el Sol engullió una supertierra en su infancia, dejando huellas detectables en las entrañas del astro

La mayoría de los sistemas estelares estudiados contienen al menos una supertierra, un mundo con entre dos y diez veces la masa de nuestro planeta. En el sistema solar no hay ningún planeta de esas características. Esa ausencia ha desconcertado a los astrónomos durante décadas, desde que los primeros exoplanetas revelaron que nuestro vecindario cósmico era más común de lo que se pensaba. Un nuevo estudio publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society propone que esa supertierra existió en nuestro sistema, y que el Sol la devoró antes de que la historia planetaria que conocemos comenzara.

Un planeta perdido en las entrañas del Sol

El astrónomo Mutlu Yıldız, de la Universidad de Ege en Turquía, partió de una pregunta persistente en la física solar. Los modelos estándar de evolución estelar predicen con gran precisión las propiedades del Sol, salvo en dos aspectos que continúan resisténdose. La heliosismología, la técnica que analiza las vibraciones internas del astro del mismo modo que la sismología estudia los terremotos, detecta anomalías en la velocidad del sonido justo por debajo de la zona convectiva. A eso se suma que el Sol contiene mucho menos litio del que los modelos predicen.

Yıldız propone que ambas anomalías tienen una misma causa. Durante la infancia del sistema solar, una supertierra de entre 4,6 y 5,8 masas terrestres migró hacia el Sol y fue engullida por él. El material planetario descendió hasta capas profundas del astro, enriqueciendo de elementos pesados la región justo por debajo de la zona convectiva. Su modelo reproduce con notable precisión las anomalías de velocidad del sonido que la heliosismología detecta hoy.

El misterio del litio solar

El Sol exhibe una escasez de litio que los astrofísicos han intentado explicar durante décadas con distintos modelos de mezcla turbulenta en su interior. La absorción de un planeta vendría a resolver ese enigma con una lógica directa.

Si la supertierra tenía una composición pobre en litio, su digestión habría diluido la cantidad de ese elemento en las capas superficiales del Sol. Además, el hundimiento del material planetario hacia zonas más profundas habría arrastrado litio hacia regiones donde las temperaturas son suficientes para descomponerlo. En los modelos de Yıldız, ambos mecanismos actuando a la vez reproducen el déficit de litio observado con una precisión que los modelos convencionales no habían alcanzado.

La rareza del sistema solar vista desde fuera

Las misiones de búsqueda de exoplanetas han catalogado miles de sistemas estelares. En una proporción elevada de ellos aparecen supertierras orbitando cerca de su estrella, a menudo ocupando la región que en nuestro sistema corresponde al espacio vacío entre Mercurio y la Tierra. Su ausencia en el sistema solar siempre había parecido una anomalía estadística difícil de justificar.

El estudio de Yıldız sugiere que esa ausencia tiene un historial. Un planeta masivo sí se formó en esa región, siguiendo el mismo proceso que ocurre en la mayoría de los sistemas conocidos, pero la dinámica gravitacional del joven sistema solar lo condujo a una espiral de decaimiento orbital que culminó en su absorción por el Sol. El resultado fue un sistema solar con las órbitas interiores despejadas de planetas masivos, lo que posiblemente favoreció la estabilidad a largo plazo de los cuatro mundos terrestres que conocemos hoy.

Sin la supertierra desaparecida no existiríamos

El trabajo de Yıldız abre una posibilidad metodológica para la astrofísica estelar. Si la absorción de planetas deja huellas detectables en la estructura interna de las estrellas, la heliosismología y técnicas análogas aplicadas a otros astros podrían convertirse en herramientas para identificar sistemas donde ese proceso ocurrió. Misiones como PLATO de la Agencia Espacial Europea, diseñada para analizar las oscilaciones de miles de estrellas similares al Sol, podrían proporcionar los datos necesarios para contrastar esta hipótesis a gran escala.

La implicación más amplia del estudio apunta a que la arquitectura de los sistemas planetarios depende tanto de dónde se forman los planetas como de cuántos de ellos sobreviven a la competencia gravitacional con su estrella anfitrióna. En el caso del sistema solar, una supertierra pagó con su existencia la configuración estable que eventualmente permitió el surgimiento de la vida en la Tierra.

El trabajo de Yıldız reúne por primera vez en un modelo coherente tres piezas del rompecabezas solar que habían resistido explicación por separado. Queda por contrastar la hipótesis con observaciones adicionales de la composición interna solar y con el estudio de sistemas estelares análogos. Mientras tanto, el sistema solar que conocemos lleva grabado en sus entrañas el recuerdo de un mundo que fue, y que su propia estrella se encargó de borrar.

REFERENCIA

• Planetary engulfment as a solution to solar-model discrepancies and its implications for planetary systems

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