Experten finden heraus, dass Sternoberflächen mit planetarischem Schutt verschmutzt sind
Die chemische Zusammensetzung von Sternen, die über Planeten verfügen, hat Astronomen davon überzeugt, dass sich planetarisches Material, das auf die äußere Schicht des Sterns fällt, auf Zwergsterne merklich auswirkt. Diese Verschmutzung werde bei einem Riesenstern aber verdünnt und in tiefere Schichten getragen, glauben sie. Astronomen der Europäischen Südsternwarte (ESO) zufolge weisen Zwergsterne oft einen erhöhten Eisengehalt auf ihrer Oberfläche auf, im Gegensatz zu Riesensternen. "Das ist ein wenig wie Tiramisu oder ein Cappuccino", sagt Luca Pasquini von der ESO, leitender Autor des Berichts. "Das Kakaopulver ist lediglich oben drauf!" Nach der Entdeckung des ersten Exoplaneten (so genannt, weil er um einen Stern kreist, der nicht die Sonne ist), haben die Astronomen festgestellt, dass in der Nähe von eisenreichen Sternen Planeten zu finden sind. Sterne mit Planeten sind somit doppelt so metallreich wie Sterne ohne Planetensystem. Die daraus folgende Frage war, ob dieser Metallreichtum die Planetenbildung stärkt oder nicht, oder ob er auf die Existenz von Planeten zurückzuführen ist. Für das Astronomenteam aus Italien und Deutschland ist das wie bei dem klassischen Problem mit dem Ei und der Henne. Im ersten Fall, wären die Sterne metallreich in ihrem Kern und im zweiten Fall wäre das planetarische Material auf die Sterne gefallen und nur die äußeren Schichten wären dadurch betroffen. Wenn Astronomen Sterne beobachten, sehen sie nur die äußeren Schichten und können nicht sicher sein, ob der komplette Stern dieselbe Zusammensetzung hat. Fällt nun planetarisches Material auf einen Stern, bleibt dieses auf der Oberfläche liegen, verschmutzt sie und lässt Spuren im Spektrum zurück. Das Astronomenteam beschloss dieses Problem anzugehen, indem es eine andere Sternart untersuchte: Rote Riesen. Das sind Sterne, die den Wasserstoff in ihrem Kern bereits verbrannt haben. Sie haben sich deshalb aufgebläht und sind größer aber auch kälter geworden. Das wird in einigen Millionen Jahren ab heute auch mit unserer Sonne geschehen. Bei der Untersuchung der Verteilung von Metallen bei 14 Giganten mit Planetensystem fanden die Astronomen heraus, dass sich diese Verteilung von der bei normalen Sternen mit Planetensystem unterschied. "Wir haben herausgefunden, dass die entwickelten Sterne nicht metallreich sind, selbst wenn sie Planeten haben", sagte Dr. Pasquini. "Die Unregelmäßigkeiten, die in Sternen mit Planeten anzutreffen sind, scheinen zu verschwinden je älter sie werden und sich aufblähen!" Nachdem die Astronomen, die verschiedenen Alternativen untersucht hatten, kamen sie zu dem Schluss, dass die wahrscheinlichste Erklärung der Strukturunterschied zwischen Roten Riesen und sonnenähnlichen Sternen ist: die Größe der Konvektionszone, der Bereich, wo das Gas komplett umgewälzt wird. Bei der Sonne umfasst die Konvektionszone nur 2% der Sternenmasse. Aber bei den Roten Riesen ist die Konvektionszone riesig. Sie umfasst 35-mal mehr Masse. Beim Roten Riesen läge damit die Verdünnung des planetarischen Materials 35-mal höher als bei einem sonnenähnlichen Stern. "Obwohl die Interpretation der Daten nicht ohne Tücken ist, wäre die einfachste Erklärung, dass sonnenähnliche Sterne metallreich erscheinen, weil ihre Atmosphären verschmutzt sind", sagte Artie Hatzes, Mitverfasser des Berichts.
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