Warum enthält die Sonnenoberfläche Lithium?

Soweit mir bekannt ist, enthalten Sterne normalerweise kein Lithium, aber es wurde beobachtet, dass es auf der Oberfläche unseres Sterns reichlich Lithium gibt.

Darüber hinaus führte ein Team unter der Leitung von Garik Israelin eine Zählung von 500 Sternen durch, von denen 70 bekanntermaßen Planeten beherbergen und von denen etwa ein Viertel besonders sonnenähnlich ist . Unter Verwendung des HARPS-Spektrographen der ESO fand dieses Team von Astronomen (siehe hier ) heraus, dass sonnenähnliche Sterne, die Planeten beherbergen, ihr Lithium viel effizienter zerstört haben als „planetenfreie“ Sterne.

Warum haben sonnenähnliche Sterne Lithium auf ihrer Oberfläche und warum zerstören Sterne, die Planeten beherbergen, ihr Lithium effizienter?

Antworten (1)

Die Sonne hat Lithium, weil sie, wie alle Elemente, die schwerer als Helium sind, damit geboren wurde.

Viele Sterne, insbesondere ältere metallreiche Sterne oder kühle Sterne mit tiefen konvektiven Hüllen, zeigen sehr wenig Li in ihrer Atmosphäre – und das gilt auch für die Sonne. Aber diese Spur von Lithium ist immer noch (gerade) nachweisbar.

Im Vergleich zu Meteoriten wissen wir, dass die Sonne mit etwa dem 100-fachen der Menge an Li geboren wurde, die heute in ihrer Photosphäre zu sehen ist. Grob gesagt wurden etwa 20 % dieses Li durch Urknall-Nukleosynthese produziert, und der Rest wurde wahrscheinlich vor der Geburt der Sonne in (Riesen-)Sternen und (klassischen) Novae über ziemlich komplizierte Synthese- und Mischwege produziert.

Das meiste Li der Sonne wurde in ihrem Inneren zerstört. Es reagiert mit Protonen zu Helium bei Temperaturen, die niedriger sind als für die Wasserstofffusion erforderlich. Allerdings hat sich das Äußere der Sonne noch nicht vollständig mit dem Inneren vermischt, sodass noch etwas in der Photosphäre verbleibt.

Warum Sterne mit Planeten ihr Li effizienter abbauen, nun, es ist immer noch ein kleines Fragezeichen, ob das wahr ist oder nicht. Wenn ja, dann hat es wahrscheinlich etwas mit der Geschichte der Rotation und des Drehimpulsverlusts im Stern zu tun. Sterne mit langlebigen, planetenbildenden Scheiben haben sich möglicherweise leichter nach unten gedreht und eine interne Differenzialrotation erzeugt, die den Mischprozess unterstützt. Es ist ein klares Beobachtungsergebnis, dass langsamer rotierende Sterne in jungen Haufen mehr Li verbraucht haben als ihre schneller rotierenden Geschwister.