Veduta artistica di un grande pianeta che presto sarà divorato dalla sua stella. Credito:NASA, ESA e G. Bacon (STScI). Crediti scientifici:NASA, ESA e C. Haswell (The Open University, Regno Unito)
La stragrande maggioranza delle stelle ha pianeti. Lo sappiamo dalle osservazioni di sistemi esoplanetari. Sappiamo anche che alcune stelle non hanno pianeti e forse non hanno mai avuto pianeti. Ciò solleva una domanda interessante. Supponiamo di vedere una vecchia stella che non ha pianeti. Come facciamo a sapere se l'ha mai fatto? Forse la stella ha perso i suoi pianeti durante l'avvicinamento ravvicinato di un'altra stella, o forse i pianeti si sono spinti a spirale verso l'interno e sono stati consumati come Crono che mangia i suoi figli. Come potremmo dirlo? Un recente studio su arXiv risponde a metà di questa domanda.
Tutto si riduce a uno strano piccolo elemento noto come litio.
Il litio è il terzo elemento della tavola periodica. Sebbene la maggior parte degli atomi formati durante il Big Bang fossero idrogeno ed elio, dal Big Bang si sono formate tracce di litio. Circa un atomo su dieci miliardi, quindi il modello attuale va. Ma si scopre che nell'universo c'è meno litio di quanto ti aspetteresti. Questo perché mentre altri elementi come carbonio, ossigeno e ferro vengono creati nel cuore delle grandi stelle, il litio viene distrutto. È un effetto noto come combustione del litio e significa che le stelle più vecchie in genere non hanno molto litio presente nella loro atmosfera.
Gli astronomi usano questo effetto per distinguere tra nane brune di massa elevata e stelle di piccola massa. Se c'è molto litio presente nell'atmosfera, allora la fusione non sta avvenendo ed è una nana bruna. Non molto litio e hai una stella. Ma alcune stelle hanno il litio atmosferico. Sono chiaramente abbastanza grandi e abbastanza caldi da subire la fusione e non hanno bruciato il litio dalla loro atmosfera. Allora cosa dà?
Abbondanza modellata per una stella che consuma un pianeta contro una che non lo fa. Credito:Savilla, J., et al.
L'ipotesi comune è stata che queste stelle insolite debbano subire un'insolita miscelazione interna che in qualche modo impedisce al litio di essere trasferito all'interno della stella dove può essere consumato. Quest'ultimo studio propone un'alternativa. Forse queste stelle hanno invece consumato i loro giovani pianeti.
Poiché i pianeti non bruciano il litio quando un pianeta viene mangiato da una stella, il suo litio viene aggiunto al mix della stella. Il team ha simulato come si sarebbe comportato il litio aggiunto all'interno di una stella e quanto tempo ci sarebbe voluto per svanire dagli strati superiori della stella. Hanno scoperto che le nane rosse più piccole sono abbastanza efficaci nel bruciare il nuovo litio. Poiché una piccola stella ha grandi zone di convezione che mescolano molto bene il suo interno, nel giro di poche centinaia di milioni di anni il nuovo litio si esaurisce. But for larger, more sun-like stars, lithium can hang around for billions of years. Long after a planet is consumed, its lithium is still present in the stellar atmosphere.
So if we see an old sun-like star with lithium in its atmosphere, it's quite possible it once had planets. Stellar lithium seems to be a good sign of a sated star after a planetary meal. + Esplora ulteriormente
