Mehr Metall, mehr Planeten

Donnerstag, 9. April 2009, 16:09 • Rubrik Exoplaneten.

Ob ein Stern von Planeten begleitet wird, hängt auch von den Bedingungen in seiner kosmischen Wiege ab. Für diese Ansicht sprechen Beobachtungen nord- und südamerikanischer Astronomen. Die von ihnen studierten Sterne dürften von Geburt an reichlich schwere Elemente enthalten haben.

Grafik: NASA-Jet Propulsion Laboratory

Eine nachträgliche “Verschmutzung” habe dagegen eine nur geringe Rolle gespielt, vermuten Luan Ghezzi vom Observatório Nacional in Rio de Janeiro und seine Kollegen. In den von ihnen beobachteten Fällen seien höchstens 0,7 Jupitermassen planetarischen Materials auf den Stern gefallen. Diese Menge reiche nicht aus, um den beobachteten Gehalt schwerer Elemente zu erklären.

Seit 1995 haben Astronomen mehr als 340 mögliche Planeten bei fernen Sternen aufgespürt. Die meisten dieser Sterne enthalten mehr schwere Elemente als solche, von denen keine Planeten bekannt sind. Eine mögliche Erklärung für diesen Zusammenhang ist, dass ein hoher Gehalt von Elementen jenseits des Heliums die Entstehung von Planeten begünstigt. Vielleicht geht der höhere “Metallgehalt” aber auch auf Planeten-Rohstoff zurück, der erst später auf den Stern gestürzt ist.

Ghezzi und Kollegen nutzten das Gemini-Teleskop in Chile, um fünf Sterne mit bekannten Planeten zu beobachten. In den Lichtspektren dieser Sterne fahndeten sie nach den optischen Fingerabdrücken zweier Lithiumisotope, Lithium-6 und Lithium-7. Ersteres wird im Innern von sonnenähnlichen Sternen rasch zerstört, letzteres dagegen relativ langsam. Bei den beobachteten Sternen beläuft sich der Anteil von Lithium-6 auf höchstens drei Prozent, berichten die Forscher demnächst im “Astrophysical Journal”.

In der turbulenten Jugend eines Sterns sollte Lithium-6, das bereits in der Geburtswolke des Sterns enthalten war, vollständig zerstört werden. Später auf die relativ kühle Sternoberfläche gelangtes Lithium-6 sollte sich dagegen lange halten, so die Überlegung der Forscher. Anhand ihrer Resultate schätzen sie die nachträgliche planetarische “Verschmutzung” auf 25 bis 70 Prozent der Jupitermasse. Gemessen an diesem Wert, muss das Ausgangsmaterial für die Bildung der Sterne und ihrer Planeten von Anfang an recht metallreich gewesen sein.

Forschung: Luan Ghezzi, Kátia Cunha und Ramiro de la Reza, Observatório Nacional, Rio de Janeiro, und National Optical Astronomy Observatory, Tucson; Steven Margheim, Gemini Observatory, La Serena, Chile; und andere

Zur Veröffentlichung akzeptiert von Astrophysical Journal, Preprint arxiv:0903.4873

WWW:
Observatório Nacional, Rio de Janeiro
bHROS, Gemini South
Metallicity
Extrasolar Planets Encyclopaedia

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