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HARPS
Exoplaneten helfen solares Rätsel lösen
von Stefan Deiters
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12. November 2009

Die Suche nach extrasolaren Planeten könnte jetzt zur Lösung eines Rätsels beigetragen haben, das Astronomen schon seit Jahren beschäftigt und das mit einem Stern zu tun hat, der der Erde viel näher liegt: unserer Sonne. Mit Hilfe des Spektrographen HARPS fanden die Forscher Hinweise darauf, dass der bislang unerklärte niedrige Anteil von Lithium der Sonne direkt mit ihren Planeten zu tun haben könnte.

Junger Stern

Künstlerische Darstellung eines jungen Sterns mit einer protoplanetaren Scheibe, in der gerade Planeten entstehen. Bild: ESO/L. Calçada

"Seit etwa zehn Jahren bemühen wir uns herauszufinden, was Sterne mit Planeten von Sternen ohne Planetensystem unterscheidet", erklärt Garik Israelian, Hauptautor eines Artikels über die Forschungsarbeiten, der in dieser Woche in der Fachzeitschrift Nature erscheint. Israelian arbeitet am Instituto de Astrofisica de Canarias auf der Insel Teneriffa. "Jetzt haben wir entdeckt, dass der Anteil von Lithium in sonnenähnlichen Sternen davon abhängt, ob sie Planeten haben oder nicht."

Schon vor langer Zeit war den Wissenschaftlern aufgefallen, dass die Sonne deutlich weniger Lithium aufweist als andere vergleichbare Sterne. Eine Erklärung für diese Beobachtungen hatten die Astronomen bislang allerdings nicht. Doch das könnte sich jetzt geändert haben: "Die Erklärung für dieses 60 Jahre alte Rätsel ist eigentlich ganz simpel: Der Sonne fehlt Lithium, weil sie Planeten hat", so Israelian.

Zu dem Resultat gelangten die Forscher durch die Untersuchung von insgesamt 500 Sternen, von denen 70 von Planeten umkreist wurden. Die fernen Sonnen wurden mit Hilfe des Spektrographen High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) meist über viele Jahre beobachtet, um in den Spektren Hinweise auf Planeten zu finden. Dazu versucht man in den Daten das leichte "Wackeln" eines Sterns nachzuweisen, das durch einen umlaufenden Planeten bewirkt wird. "Dies ist die beste bislang verfügbare Stichprobe, um herauszufinden, was einen Stern mit Planeten von anderen Sonnen unterscheidet", erklärt Teammitglied Michel Mayor von der Sternwarte in Genf und einer der erfolgreichsten Planetenjäger weltweit.

Das besondere Interesse der Forscher galt sonnenähnlichen Sternen, die etwa 25 Prozent der untersuchten Gruppe ausmachten. Dabei stellten sie fest, dass der größte Teil der Sterne mit Planeten weniger als ein Prozent des Lithiumgehalts der meisten anderen Sterne aufweisen. "Genau wie unsere Sonne waren diese Sterne offenbar äußerst erfolgreich dabei, dass Lithium, das in ihnen bei der Entstehung vorhanden war, wieder zu zerstören", so Teammitglied Nuno Santos vom Centro de Astrofisica da Universidade do Porto. "Dank der großen Zahl von untersuchten Sternen konnten wir auch zeigen, dass der geringere Lithiumgehalt nichts mit anderen Faktoren wie etwa dem Alter eines Sterns zu tun hat."

Lithium gehört zu den Elementen, die nicht in größeren Mengen in Sternen erzeugt werden. Man geht daher davon aus, dass Lithium schon im Urknall entstanden ist und sich eigentlich in allen Sternen in derselben Menge finden lassen müsste - wenn es nicht durch irgendeinen Prozess zerstört wurde. Die Entdeckung könnte sich auch als gute Möglichkeit erweisen, die Suche nach extrasolaren Planeten effektiver zu gestalten: So könnte man sich in Zukunft bei der Suche auf Sterne konzentrieren, die einen geringen Lithiumgehalt haben.

Fehlen tut allerdings noch ein wichtiges Teil des Puzzles: Wie genau durch Planeten Lithium zerstört wird, ist den Astronomen noch nicht klar. "Ein Planet kann auf ganz verschiedene Weise die internen Kreisläufe in seinem Zentralstern stören und dadurch die Verteilung von Elementen in dem Stern beeinflussen. Dies könnte zur Zerstörung von Lithium führen", so Mayor. "Jetzt müssen die Theoretiker herausfinden, welche der Möglichkeiten wohl am ehesten in Frage kommt."

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Exoplaneten-Beobachtungen lösen solare Rätsel. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Extrasolare Planeten: Das tragische Schicksal eines Planeten - 10. Mai 2001
Ferne Welten - auf der Suche nach extrasolaren Planeten und der zweiten Erde
Links im WWW
ESO
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