L'origine du Système solaire continue d'intriguer les chercheurs. Aujourd'hui, on compte huit planètes, mais plusieurs modèles suggèrent qu'elles ont été plus nombreuses à ses débuts. Une protoplanète de la taille de Mars, baptisée Théia, aurait par exemple percuté la jeune Terre et participé à la formation de la Lune. D'autres scénarios envisagent même qu'une planète géante supplémentaire ait été éjectée du Système solaire. Une récente étude publiée dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society explore une autre possibilité : le Soleil aurait pu engloutir une planète rocheuse très massive, et cela il y a 4,5 milliards d'années.
Des chercheurs turcs ont modélisé l'évolution du Soleil et comparé les résultats aux observations de son intérieur obtenus notamment grâce à l'héliosismologie, qui étudie les vibrations de l'étoile. Ils ont constaté que l'ingestion d'une "super-Terre" pourrait contribuer à expliquer des différences persistantes entre les modèles solaires standards et les observations. Le logiciel d'évolution stellaire Mesa a été utilisé pour explorer les différents scénarios d'accrétion, c'est-à-dire d'ajout de matière au Soleil. Dans chaque cas, la composition chimique était différente selon ce que le Soleil aurait pu avaler à ses débuts.
Le scénario de l'ingestion d'une super-Terre est celui qui reproduit le mieux plusieurs caractéristiques observées du Soleil. La planète aurait créé sous la zone convective, la couche externe de l'intérieur du Soleil, une région enrichie en éléments lourds, qui aurait pu modifier durablement la structure interne. Ce phénomène permet notamment de mieux reproduire les petites différences de vitesse du son observées à l'intérieur du Soleil. Le modèle peut aussi rendre compte de la faible teneur en lithium. Les calculs ont également permis de faire émerger une fourchette de masse pour cette planète correspondant à 5 à 10 fois celle de la Terre.
"Notre nouvelle étude suggère qu’une planète plusieurs fois plus massive que la Terre pourrait être tombée dans le jeune Soleil et y avoir laissé une empreinte chimique durable", a déclaré le professeur Mutlu Yildiz dans un communiqué.
Cette étude ne prouve pas qu'une telle planète a réellement existé puis a disparu dans le Soleil, mais établit un scénario qui apparait cohérent. S'il était confirmé, il modifierait la vision du début du système solaire et donc récrirait son histoire : le Soleil pourrait encore porter, dans sa structure interne, la mémoire chimique d'un monde jamais observé, mais qui aurait existé. La prochaine étape consistera justement à chercher si ces empreintes peuvent être détectées indépendamment.