Egzoplaneti rješavaju zagonetke solarne kemije

Planeti su uzrok ranije neobjašnjivog nedostatka litija u zvijezdama

Mlada zvijezda oko koje formira planetarni sustav (umjetnički prikaz). © ESO
čitati naglas

Studija sa stotinama zvijezda ukazuje na vezu između Sunčeve "litijske zagonetke" - činjenice da naša matična zvijezda sadrži neočekivano nisku razinu litija - i prisutnosti planetarnih sustava oko zvijezda. Astronomi su otkrili da zvijezde nalik suncu koje imaju planetarni sustav pretvaraju litij koji sadrže u druge elemente mnogo brže od zvijezda bez planeta. Studija, koja je sada objavljena u časopisu Nature, ne samo da baca novo svjetlo na drevnu slagalicu sa hemijom sunca, već i ističe vrlo učinkovit način lociranja zvijezda s planetarnim sustavima.

Element litij ima vrlo lagano atomsko jezgro koje se sastoji od samo tri protona i četiri neutrona. Većina takvih kemijskih elemenata lakših od željeza proizvodi se unutar zvijezda. Prema današnjim modelima, ono što nalazimo u kozmosu litija nastalo je ubrzo nakon Velikog praska, prije otprilike 13, 7 milijardi godina. Stoga većina zvijezda ima vrlo sličan sadržaj litija - osim ako značajne količine ovog elementa nisu uništene u procesima unutar zvijezda. Desetljećima se znalo da sunce sadrži samo male količine lakog kemijskog elementa litija u usporedbi sa zvijezdama nalik suncu - ali nije bilo objašnjenja za ovu anomaliju.

"Gotovo deset godina pokušavamo dokučiti kako se zvijezde koje posjeduju planetarni sustav razlikuju od svojih neplodnih rođaka", kaže Garik Izraelian, vodeći autor studije, s Instituta za Asturiju de Canarias u La Laguni, Tenerife. "Sad smo saznali

da sadržaj litija u sunčevim zvijezdama ovisi o tome jesu li zvijezde okružene planetima. "

Analizirano 500 zvijezda

Istraživači izvlače ovaj zaključak iz analize 500 zvijezda, od kojih je 70 na orbiti planeta. Većina zvijezda praćena je kroz nekoliko godina pomoću planetarnog pretraživača visoke preciznosti (doslovno planetarni pronalazač za precizna mjerenja radijalne brzine). Ovaj spektrograf, poznatiji po akronimu HARPS, jedan je od 3, 6-metarskih teleskopa ESO-a i najuspješniji svjetski planetarni borac. "Ovo je do sada najbolji uzorak za razumijevanje zvijezda koje posjeduju planetarni sustav", kaže koautor Michel gradonačelnik Ženevskog opservatorija. prikaz

Posjed planete troši litij

Konkretno, astronomi su smatrali zvijezde nalik suncu, koje čine četvrtinu uzorka. Otkrili su da većina zvijezda okruženih planetima sadrži manje od jednog posto litijevog sadržaja u većini drugih zvijezda. "Poput našeg sunca, i ove su zvijezde bile vrlo učinkovite u uništavanju litija koji su sadržavale u njihovoj formaciji", kaže Nuno Santos iz Astrofizičkog centra Universidade de Porto u Portugalu. "Pomoću ovog jedinstvenog velikog uzorka uspjeli smo pokazati da odsutnost litija nije povezana s bilo kojim drugim svojstvom dotičnih zvijezda, poput njihove dobi."

Mjerenja litija kao nova metoda pretraživanja egzoplaneta

Novi rezultati pokazuju i način na koji astronomi mogu učinkovitije tražiti planetarne sustave nego prije: koristeći sadržaj litija u zvijezdi, može se odlučiti vrijede li složenija zapažanja uopće. Sada kada je poznata veza između prisutnosti planeta i posebno niskog sadržaja litija, važno je otkriti fizičke mehanizme koji stoje iza njega.

Postoji nekoliko načina na koje planet može ometati kretanje materije unutar svoje matične zvijezde, utječući na taj način na distribuciju različitih kemijskih elemenata i

mogu izazvati uništavanje litija. Sada se teoretičari pitaju koja je od opcija najvjerojatnija “, zaključuje gradonačelnik.

(Institut Max Planck za astronomiju / ESO, 12.11.2009. - NPO)