Posted in: Sonnensystem, Sterne 2. September 2010 18:43 0 Kommentare Weiter lesen →

Lithium verbrennt im Sonnenfeuer

Bild der Sonne als Scheibe, Farbe vom Zentrum nach außen weiß bis orangerot, einige dunkle Flecken An der Sonnenoberfläche findet sich sehr viel weniger Lithium als zu erwarten. Den wahrscheinlichen Grund für diesen Mangel haben deutsche und portugiesische Astrophysiker gefunden. Wie viel Lithium ein Stern enthält, hängt demnach nicht etwa davon ab, ob er Planeten besitzt, sondern von seinem Alter. Vermutlich wird das Element im Laufe der Zeit schlicht “verbrannt”.

Bild: Courtesy of the SOHO/MDI consortium. SOHO is a project of international cooperation between ESA and NASA.

Seit Jahrzehnten rätseln Forscher, warum das Alkalimetall Lithium in der Sonne seltener ist als in Meteoriten, obgleich beide vor rund viereinhalb Milliarden Jahren aus dem gleichen Material entstanden sind. Patrick Baumann vom Garchinger Max-Planck-Institut für Astrophysik und seine Kollegen führten nun einen sorgfältigen Vergleich von ungefähr 100 sonnenähnlichen Sternen durch, um mehr über dieses Phänomen zu erfahren. Die Resultate präsentieren sie demnächst im Fachblatt “Astronomy & Astrophysics”.

Die Forscher wählten aus rund 100.000 Sternen solche aus, die in puncto Masse, Größe und Temperatur der Sonne stark ähneln. Diese Sterne untersuchten sie dann genauer, indem sie eigene Beobachtungen mit Teleskopen in Chile und Texas anstellten und zudem Archivdaten analysierten. Es zeigte sich, dass die Lithiumhäufigkeit mit dem Alter des Gestirns stetig abnimmt. Ob Planeten vorhanden sind oder nicht, scheint keine Rolle zu spielen. In Sternen mit einem insgesamt hohen Gehalt schwerer Elemente ist der Lithiummangel allerdings besonders ausgeprägt – entsprechend einer besonders mächtigen Konvektionszone, in der Material aus tieferen Schichten an die Sternoberfläche und wieder zurück gelangt.

Nach Ansicht Baumanns und seiner Kollegen stützen ihre Resultate die Vermutung, dass der beobachtete Mangel auf die Vernichtung des Lithiums im Sterninneren zurückgeht. Das Element kann dort bei hohen Drücken und bei Temperaturen von mehr 2,5 Millionen Grad Celsius in Beryllium umgewandelt werden, das wiederum zu Helium zerfällt. Theoretische Berechnungen hätten diesen Effekt bislang nicht vollständig reproduzieren können, so die Forscher. Offenbar müssten also die zugrunde liegenden Sternmodelle verfeinert werden.

Forschung: Patrick Baumann, Iván Ramírez und Martin Asplund, Max-Planck-Institut für Astrophysik, Garching; Jorge Meléndez, Centro de Astrofisica de Universidade do Porto; Karin Lind, European Southern Observatory, Garching

Veröffentlichung: Astronomy & Astrophysics, DOI 10.1051/0004-6361/201015137 (im Erscheinen); Preprint arXiv:1008.0575

WWW:
Max-Planck-Institut für Astrophysik
Aufbau der Sonne
Star and Planet Formation

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