早期太阳是否曾吞噬过一颗行星?

早期太阳是否曾吞噬过一颗行星?
2026年09月12日 11:29 看点资讯

太阳在其早期历史中吞噬过一颗行星吗?科学家认为,我们的太阳可能在数十亿年前吞噬了一颗超级地球大小的行星。蓝色轨迹描绘了这颗注定毁灭的行星向内螺旋运动时可能走过的轨道。图片来源:美国国家航空航天局欧洲航天局加拿大航天局拉尔夫克劳福德(太空望远镜科学研究所)

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太阳在其早期历史中吞噬过一颗行星吗?

太阳系形成初期一片混乱例如,星子——直径从几百米到几百公里不等的固体碎块——相互碰撞并聚集在一起形成行星,或者四分五裂。而且似乎有一个行星大小的天体撞击了地球,从而形成了月球。

早期太阳系的一些剧烈运动可能也包括物质螺旋落入太阳的情况。研究人员称,一颗超级地球大小的行星可能在数十亿年前坠入了我们的太阳。它可能在太阳内部留下了一种化学痕迹,科学家如今仍能观测到。

研究人员于2026年9月10日在《皇家天文学会月刊》上发表了他们经过同行评审的研究。

来自失落星球的指纹

土耳其艾杰大学的首席作者穆特鲁伊尔迪兹说:

我们的最新研究表明,一颗质量比地球大几倍的行星可能曾坠入年轻的太阳,并在其内部深处留下了持久的化学印记。

研究人员表示,当这颗行星被拉入太阳附近时,甚至可能在进入太阳外层大气的初期仍基本保持完整,损失的质量极少。因此,在被太阳完全吞噬之前,这颗行星或许留下了指纹痕迹。

吞噬行星能解开太阳谜题吗?

天体物理学家长期以来一直困惑于太阳表面缺少锂元素的现象。此外,现有的物理学模型也无法准确呈现所有的日震学观测数据。例如,这些物理模型在解释太阳对流层的深度等问题上遇到困难,该深度估计为125,000英里(200,000公里)那么,是否可以认为太阳吞噬了某颗行星来解释这些问题呢?伊尔迪兹表示:

通过模拟太阳的演化并将结果与对其内部的精确观测进行对比,我们发现吞没一颗超级地球有助于解释标准太阳模型与观测结果之间长期存在的差异,包括太阳内部结构的细微变化及其锂丰度的降低。 我们感兴趣的是,这些问题是否可能在太阳早期的化学演化历史中有共同的根源。年轻的恒星周围环绕着原行星盘,大量物质可以在原行星盘和恒星之间流动。由于行星是由与盘内气体化学成分不同的物质构成的,我们想知道早期太阳吞没一颗行星是否会在其内部留下化学印记。

通过对太阳的演化进行建模,并将结果与对其内部的精确观测进行对比,我们发现,吞噬一颗超级地球或许有助于解释标准太阳模型与观测结果之间长期存在的差异,包括太阳内部结构的细微变化及其锂含量的减少。

我们曾关注这些现象是否可能源于太阳早期化学演化过程中的共同成因。年轻恒星周围普遍存在原行星盘,其中大量物质可在盘与恒星之间发生迁移。由于行星的化学成分与其所处盘中气体的成分存在显著差异,我们推测:早期阶段若恒星吞噬了某颗行星,或许会在其内部留下可识别的化学印记。

测试一个想法

为了测试他们的想法,研究人员使用了开源代码MESA恒星演化代码。研究人员研究了各种参数。他们查看了太阳需要消耗多少物质才能产生今天看到的太阳。他们还测试了其他理论。他们最终得出的最佳符合观测结果的场景是,一颗超级地球(质量为地球的5到10倍)掉入了年轻的太阳中。

有趣的是,被吞噬的超级地球模型解释了我们在太阳上看到的一些谜题。其中包括锂元素的depletion以及对其内部的观测结果。伊尔迪兹说:

我们原本认为行星吞噬可能会影响恒星结构,但没想到计算结果会集中在如此特定的超级地球质量范围内。这是该研究最有趣的成果之一。

即便如此,研究人员提醒称,可能无法证明太阳吞噬了一颗行星。但他们确实希望其他研究人员能找到其他观测结果来支持他们的理论。

一颗失踪的超级地球

超级地球型行星在银河系中似乎相当普遍。目前已知的系外行星超过5000颗,其中约30%是超级地球。那么,如果超级地球如此常见,我们太阳系的超级地球在哪里呢?也许答案是,它现在是太阳的一部分。

先前的研究表明:

……一颗或多颗超级地球可能在水星轨道内形成,并通过气体盘向内迁移,有可能坠入年轻的太阳。

伊尔迪兹说:

早期的研究提出,一颗超级地球可能已经形成并迁移到了年轻的太阳之中。我们的论文探讨了太阳本身是否仍会留有这种吞噬事件确实发生过的可观测证据,并且我们认为可能会有。 下一步是查看是否能独立检测到这些痕迹。

早期的研究提出,一颗超级地球可能在年轻太阳形成后迁移进入其中。我们的论文询问太阳本身是否仍能保留可观察的证据,表明这样的吞噬事件确实发生过,我们认为是可能的。

下一步是看看这些指纹是否能被独立检测出来。

关键结论:太阳在其早期历史中是否吞噬了一颗行星?模型显示,一颗超级地球可能曾螺旋坠入太阳,并留下了我们至今仍能看到的痕迹。

行星吞噬:解决太阳模型差异的方法及其对行星系统的影响

通过皇家天文学会

相关知识

太阳是位于太阳系中心的恒星,主要由氢和氦组成,通过核聚变反应释放出巨大能量,为地球提供光和热,是地球上生命存在的重要条件。它直径约139万公里,质量占太阳系总质量的99.86%,对维持行星轨道和气候系统起着关键作用。

BY: Kelly Kizer Whitt

FY: AI

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选文:天文志愿文章组-

翻译:AI

审核:天文志愿文章组-

终审:天文志愿文章组-零度星系

排版:天文志愿文章组-零度星系

美观:天文志愿文章组-

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自: https://earthsky.org/space/did-the-sun-swallow-a-planet-super-earth-fingerprint/

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