Hat die Sonne einst eine Supererde verschluckt? Wissenschaftler finden Hinweise auf den Absturz eines kleinen Planeten

Die Sonne könnte vor Milliarden Jahren einen Planeten mit mehreren Erdmassen verschlungen haben. Das geht aus einer neuen Studie hervor. Die Forschenden vermuten, dass dessen Spuren noch heute im Stern verborgen sind.

Protoplanetare Scheiben – wie hier Oph 163131 – bestehen aus Gas und Staub, der durch die Rotation allmählich kleine Planeten (Planetesimale) bildet. Der komprimierte Staub unterscheidet sich chemisch vom komprimierten Gas des Sterns. Bild: ESA/Webb/Hubble/NASA/CSA/ALMA/G. Duchêne, M. Villenave
Protoplanetare Scheiben – wie hier Oph 163131 – bestehen aus Gas und Staub, der durch die Rotation allmählich kleine Planeten (Planetesimale) bildet. Der komprimierte Staub unterscheidet sich chemisch vom komprimierten Gas des Sterns. Bild: ESA/Webb/Hubble/NASA/CSA/ALMA/G. Duchêne, M. Villenave

In ihrer Frühzeit könnte die Sonne einen Planeten mit fünf bis zehn Erdmassen verschluckt haben. Zu diesem Ergebnis kommt eine neue Studie, die jüngst im Fachjournal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht wurde.

„Unsere neue Studie legt nahe, dass ein Planet mit mehreren Erdmassen in die junge Sonne gefallen sein und tief in ihrem Inneren einen dauerhaften chemischen Abdruck hinterlassen haben könnte“, sagt Prof. Dr. Mutlu Yildiz der türkischen Ägäis-Universität in Izmir.

Spuren im Sonneninneren

Auffällig sind Unterschiede zwischen theoretischen Sonnenberechnungen und tatsächlichen Messungen. Dazu zählen die Tiefe der Konvektionszone und die Schallgeschwindigkeitsstruktur darunter. Auch der Lithiumgehalt ist auffällig.

Möglicherweise hat die junge Sonne einen Planeten aufgenommen. Darauf deuten Analysen der chemischen Zusammensetzung hin. Bild: KI-generiert
Möglicherweise hat die junge Sonne einen Planeten aufgenommen. Darauf deuten Analysen der chemischen Zusammensetzung hin. Bild: KI-generiert

„Indem wir die Entwicklung der Sonne modellieren und die Ergebnisse mit präzisen Beobachtungen ihres Inneren vergleichen, stellen wir fest, dass die Aufnahme einer Supererde dazu beitragen könnte, langjährige Unterschiede zwischen Standardmodellen der Sonne und den Beobachtungen zu erklären“, erklärte Yildiz.

Junge Sterne sind von einer protoplanetaren Scheibe aus Gas und Staub umgeben. Darin kann Materie zwischen Stern und Umgebung wandern. Planeten wiederum sind chemisch anders zusammengesetzt als das Gas.

„Da Planeten aus Material bestehen, das sich chemisch vom Gas in der Scheibe unterscheidet, fragten wir uns, ob das frühe Verschlucken eines Planeten eine chemische Signatur in der jungen Sonne hinterlassen haben könnte“, sagte Yildiz.

Die protoplanetare Scheibe Tau 042021. Kollisionen von Planeten und Stern lassen sich durch die unterschiedliche chemische Zusammensetzung auch lange im Nachhinein nachweisen. Bild: ESA/Webb/Hubble/NASA/CSA/ALMA/G. Duchêne, M. Villenave
Die protoplanetare Scheibe Tau 042021. Kollisionen von Planeten und Stern lassen sich durch die unterschiedliche chemische Zusammensetzung auch lange im Nachhinein nachweisen. Bild: ESA/Webb/Hubble/NASA/CSA/ALMA/G. Duchêne, M. Villenave

Mit Sternentwicklungssoftware prüften die Forschenden verschiedene Szenarien. Die Rechnungen passten am besten zu einem Planeten mit fünf bis zehn Erdmassen – einer Supererde.

„Wir dachten, dass das Verschlucken eines Planeten die Sonnenstruktur beeinflussen könnte, erwarteten aber nicht, dass die Berechnungen auf einen so spezifischen Massenbereich einer Supererde hinauslaufen würden“, sagte Yildiz. „Das war eines der interessantesten Ergebnisse der Studie.“

Noch kein Beweis

Frühere Untersuchungen stützen das Szenario. Demnach könnten eine oder mehrere Supererden einst in der Nähe der heutigen Merkurbahn entstanden sein. Wanderungsprozesse hätten sie anschließend nach innen geführt.

Allerdings beweist die neue Arbeit noch nicht, dass die Himmelskörper zusammengestoßen sind. Die Modelle lassen auch andere Szenarien zu, in denen ein Planet nicht vollständig von der Sonne verschlungen wurde. Andere Prozesse könnten diese Abweichungen erklären.

Deshalb ist es wichtig, dass ein überprüfbarer Nachweis gefunden wird. Ein planetarer Einschlag könnte etwa chemische und strukturelle Spuren im Sonneninneren hinterlassen haben. Genauere Beobachtungen könnten solche Signaturen weiterhin aufspüren.

„Frühere Arbeiten schlugen vor, dass eine Supererde entstanden und in die junge Sonne gewandert sein könnte. Unsere Arbeit fragt, ob die Sonne selbst noch beobachtbare Belege dafür tragen könnte, dass eine solche Aufnahme tatsächlich stattgefunden hat, und wir glauben, dass dies möglich ist“, sagte Yildiz. „Der nächste Schritt besteht darin, zu prüfen, ob diese Fingerabdrücke unabhängig nachgewiesen werden können.“

Artikelreferenz

Yıldız, M. (2026). Planetary engulfment as a solution to solar-model discrepancies and its implications for planetary systems. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.