Al tientallen jaren weten astronomen dat onze zon een lage hoeveelheid lithium bevat, terwijl andere zonne-achtige sterren er eigenlijk meer hebben. Door naar sterren te kijken die vergelijkbaar zijn met de zon om deze anomalie te bestuderen, hebben wetenschappers nu een trend ontdekt: de meerderheid van de sterren die planeten huisvesten bezitten minder dan 1% van de hoeveelheid lithium die door de meeste andere sterren wordt getoond. "De uitleg van deze 60 jaar durende puzzel is voor ons vrij eenvoudig", zegt Garik Israelian, hoofdauteur op een paper dat verschijnt in de editie van Nature van deze week. 'De zon heeft geen lithium omdat hij planeten heeft.'
Deze bevinding werpt niet alleen licht op het gebrek aan lithium in onze ster, maar biedt astronomen ook een zeer efficiënte manier om sterren met planetaire systemen te vinden.
Isrealian en zijn team hebben een telling gedaan van 500 sterren, waarvan er 70 bekend zijn als gastheer van planeten, en keken in het bijzonder naar zonachtige sterren, bijna een kwart van de hele steekproef. Met behulp van ESO's HARPS-spectrograaf heeft een team van astronomen ontdekt dat zonachtige sterren die planeten huisvesten hun lithium veel efficiënter hebben vernietigd dan "planeetvrije" sterren.
"Bijna tien jaar hebben we geprobeerd uit te zoeken wat sterren met planetenstelsels onderscheidt van hun onvruchtbare neven", zei de Israëliër. "We hebben nu ontdekt dat de hoeveelheid lithium in zonachtige sterren afhangt van het feit of ze al dan niet planeten hebben."
Deze sterren zijn "zeer efficiënt in het vernietigen van het lithium dat ze bij de geboorte hebben geërfd", zei teamlid Nuno Santos. "Met ons unieke, grote monster kunnen we ook bewijzen dat de reden voor deze lithiumreductie niet gerelateerd is aan andere eigenschappen van de ster, zoals zijn leeftijd."
In tegenstelling tot de meeste andere elementen die lichter zijn dan ijzer, worden de lichte kernen van lithium, beryllium en boor niet in significante hoeveelheden geproduceerd in sterren. In plaats daarvan wordt aangenomen dat lithium, samengesteld uit slechts drie protonen en vier neutronen, voornamelijk werd geproduceerd net na de oerknal, 13,7 miljard jaar geleden. De meeste sterren hebben dus dezelfde hoeveelheid lithium, tenzij dit element in de ster is vernietigd.
Dit resultaat biedt de astronomen ook een nieuwe, kosteneffectieve manier om naar planetaire systemen te zoeken: door de hoeveelheid lithium in een ster te controleren, kunnen astronomen beslissen welke sterren het waard zijn om verder te worden geobserveerd.
Nu er een verband is gelegd tussen de aanwezigheid van planeten en merkwaardig lage lithiumspiegels, moet het fysieke mechanisme erachter worden onderzocht. "Er zijn verschillende manieren waarop een planeet de interne bewegingen van materie in zijn ster kan verstoren, waardoor de verdeling van de verschillende chemische elementen wordt herschikt en mogelijk de vernietiging van lithium wordt veroorzaakt", zegt co-auteur Michael Mayor. 'Het is nu aan de theoretici om uit te zoeken welke het meest waarschijnlijk zal gebeuren.'
Bron: ESO
