Lithium-Problem gelöst: Planeten beeinflussen Sternentwicklung

Viele sonnenähnliche Sterne zeigen zu wenig Lithium an ihrer Oberfläche - neue Beobachtungen liefern einen Erklärungsansatz

Planetenentstehung
Planetenentstehung

Teneriffa (Spanien) - Die Entstehung von Planeten scheint - zumindest bei sonnenähnlichen Sternen - die Entwicklung eines Sterns zu beeinflussen. Darauf deuten Beobachtungen hin, die ein europäisches Forscherteam jetzt im Fachblatt "Nature" vorstellt. Sonnenähnliche Sterne mit Planeten besitzen an ihrer Oberfläche, so zeigen die Messungen der Astronomen, zumeist deutlich weniger Lithium als Sterne ohne Planeten. Bislang hatten die Himmelsforscher keine Erklärung für diese Unterscheide im Lithium-Anteil.

"Für sonnenähnliche Sterne sagen die Entwicklungsmodelle einen hohen Anteil von Lithium an der Oberfläche voraus", erklärt Garik Israelian vom Institut für Astrophysik auf Teneriffa, einer der beteiligten Forscher, das Problem. Denn Lithium kann nur tief im heißen Inneren dieser Sterne durch Kernfusion zerstört werden. Doch die Sonne beispielsweise zeigt an ihrer Oberfläche 140-mal weniger Lithium als erwartet.

Israelian und seine Kollegen haben nun den Lithium-Anteil an der Oberfläche sonnenähnlicher Sterne mit und ohne bekannte Planeten miteinander verglichen. Von 24 Sterne mit Planeten zeigen 22 einen Lithium-Anteil, der weniger als ein Prozent des theoretischen Werts beträgt. Im Gegensatz dazu streuen die Zahlen bei Sternen ohne bekannte Planeten in einem weiten Bereich. Hier liegt der Lithium-Anteil bei etwa der Hälfte der Sterne unter zehn Prozent des vorhergesagten Werts.

Dies ist nach Ansicht von Israelian und seinen Kollegen ein deutliches Indiz dafür, dass die Entstehung der Planeten den Lithium-Gehalt an der Oberfläche der Sterne beeinflusst. Denkbar wäre beispielsweise, dass die Planeten den jungen Sternen Drehimpuls entziehen. Die langsamere Rotation könnte dann wiederum zu einer stärkeren Durchmischung der Materie im Sterninneren führen und so mehr Lithium im heißen Kernbereich des Sterns verbrennen. Ein geringer Anteil an Lithium wäre dann bei sonnenähnlichen Sternen auch ein Hinweis auf noch unentdeckte Planeten, so die Forscher.