太陽は若い頃にスーパーアースを飲み込み、今も内部に痕跡を残しているかもしれない

太陽は誕生から間もない約46億年前、地球の5倍から10倍の質量を持つスーパーアースと呼ばれる巨大な岩石惑星を飲み込んでいた可能性が、コンピュータシミュレーションによって示唆された。トルコのエーゲ大学の天文学者が発表した研究は、その飲み込まれた惑星の痕跡が、今も太陽の内部に化学的な「指紋」として残されているかもしれないと指摘している。

一見すると奇妙に思えるこの仮説は、長年の天文学的謎を解く鍵となる可能性がある。太陽系では地球が岩石惑星としては最大の質量を持つが、他の恒星系では地球の数倍から10倍程度のスーパーアースが一般的に存在している。太陽系になぜスーパーアースが存在しないのかは、天文学者たちが抱き続けてきた大きな疑問だった。さらに、現在の太陽には標準的な恒星進化論では説明できない2つの特異な特徴がある。ひとつは対流層の深さと、そこで音が伝わる速さが理論予測と実測で食い違うことであり、もうひとつは太陽表面のリチウムが異常に不足していることだ。宇宙の初期に形成された軽い元素であるリチウムは、太陽系誕生当時から比べて100分の1以下まで減少している。

ユルドゥズ教授のチームは、地球の5倍から10倍の質量を持つスーパーアースが水星の軌道より内側で形成され、太陽へと引き寄せられて落下したというシナリオをシミュレーションした。その結果、スーパーアースの飲み込みを計算に組み込むことで、対流層の深さと音速の食い違い、そして太陽表面のリチウム不足という2つの謎がすべて説明できることが判明したという。飲み込まれた惑星の物質は太陽の外層を通過しても質量をほぼ失わず、その後も太陽の深部に永続的な化学的痕跡として残されていると考えられている。ただ、太陽が実際に惑星を飲み込んだことを決定的に証明するには、さらなる観測が必要である。

この研究成果は、太陽系の形成過程に対する理解を深める重要な一歩を示唆している。太陽系外の多様な惑星系がなぜ異なる構成を持つのか、惑星がいかにして形成される初期段階を経て現在の配置に至ったのかという根本的な問いに、新しい光を当てることになる可能性がある。日本の宇宙科学や惑星科学の研究においても、こうした太陽系形成の歴史に対する理解は、探査機による惑星探査や隕石分析などの今後の研究方向を形作る基盤となり得る。惑星形成のメカニズムが明らかになれば、将来の宇宙資源開発や太陽活動予測といった実用的な課題にも、間接的だが重要な影響を与えることが予想される。

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