Un modelo solar favorece una supertierra engullida, pero aún falta la prueba

El Sol se mide con precisión suficiente para revelar pequeñas deficiencias en los modelos de su evolución. Los cálculos estándar tienen dificultades para reproducir simultáneamente la velocidad del sonido justo bajo la capa externa convectiva, la profundidad de esa capa y ciertas abundancias químicas de la superficie. Un nuevo estudio preguntó si parte de la discrepancia podría conservar la memoria de un planeta rico en elementos pesados que cayó en el Sol joven.

Mutlu Yıldız, de la Universidad Ege, utilizó el programa de evolución estelar MESA para simular dos etapas de intercambio de materia. Primero entraría material rico en elementos pesados, interpretado como un planeta; después se incorporaría gas empobrecido en esos elementos desde el disco de formación planetaria. El investigador varió esas historias de acreción, la mezcla turbulenta y otros parámetros, y comparó cada Sol simulado con mediciones heliosísmicas —vibraciones que revelan el interior estelar— y abundancias observadas en la superficie.

Dentro de la familia probada, el mejor ajuste combinó engullimiento y mezcla turbulenta. El modelo preferido correspondió a un planeta de unas 5,6 masas terrestres, mientras que variantes cercanas favorecieron de 5 a 10 masas terrestres. En el cálculo, el material disuelto forma una región enriquecida en elementos pesados bajo la capa convectiva. El cambio altera la opacidad y la estratificación interna, y acerca el perfil simulado de velocidad del sonido y la base de la convección a los valores inferidos para el Sol.

El estudio también exigió una condición específica para reproducir la escasez de litio en la superficie: el material incorporado tendría que contener poco litio, y los mejores modelos para ese indicador utilizaron entre 4,6 y 5,8 masas terrestres. Los controles sin engullimiento, pero con parámetros de mezcla ajustables, mejoraron parte de las discrepancias. Una comparación mediante el Criterio de Información Bayesiano, que penaliza la flexibilidad añadida, favoreció la solución con engullimiento; la prueba ordena las alternativas implementadas, no excluye toda física posible.

Un segundo cálculo evaluó si un planeta rocoso compacto podría atravesar la capa convectiva solar. Con modelos de estructura planetaria dependientes de la presión y solo arrastre aerodinámico y ablación clásicos, la pérdida de masa calculada fue pequeña. La viabilidad no describe el evento completo: choques, fragmentación, inestabilidades y disolución tridimensional quedaron fuera del modelo unidimensional. Superar este cálculo simplificado vuelve posible el escenario, pero no demuestra que haya ocurrido.

La hipótesis vincula tres señales actuales —estructura heliosísmica, composición superficial y litio— con una historia química común al inicio del Sistema Solar. Su próxima prueba debe ser independiente: buscar la capa enriquecida u otra firma prevista sin seleccionarla para mejorar el mismo ajuste. Hasta entonces, la franja de 5 a 10 Tierras debe entenderse como la masa que funciona mejor en los escenarios simulados, no como la medición de un planeta perdido.