El litio, nueva clave para la búsqueda de sistemas planetarios

Sistema planetario

Las estrellas similares al Sol con bajo contenido en litio destacan como fuertes candidatas a albergar planetas, según afirma un estudio encabezado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). El litio, uno de los elementos más ligeros que se conocen y fácil de detectar a través del análisis del espectro de luz, se desmarca como un nuevo rastro a seguir en la búsqueda de sistemas planetarios semejantes al nuestro.

Los resultados, publicados hoy por la revista Nature, se obtuvieron a partir de una muestra de alrededor de 500 estrellas. El estudio de los datos demostró que la escasa proporción de litio en astros similares al Sol está directamente relacionada con la presencia de planetas. Mientras las estrellas con sistemas planetarios a su alrededor apenas cuentan con un uno por ciento de sus reservas primitivas de litio, las estrellas “solitarias” suelen retener cantidades diez veces mayores.

“Nuestros resultados indican claramente que el problema del agotamiento de litio en nuestro Sol, que ha sido un enigma durante 60 años, requiere una mayor comprensión de la interacción de los planetas con su estrella anfitriona”, destaca Garik Israelian, que ha dirigido este estudio liderado por el IAC. El equipo de investigadores, pertenecientes también a centros de Portugal, Suiza e Italia, sugiere por vez primera que las estrellas tipo Sol han estado destruyendo litio muy eficientemente debido a la presencia de planetas.

Actualmente, hay miles de estrellas que son objeto de observación rutinaria, pero sólo alrededor del diez por ciento poseen planetas. “Podemos aumentar la eficiencia para detectar sistemas planetarios alrededor de estrellas gemelas al Sol concentrándonos en aquellas con muy bajo contenido en litio”, señala Rafael Rebolo, astrofísico del IAC. Además, la detección resulta muy sencilla: el litio se puede medir en pocos minutos de observación con un telescopio de tamaño mediano equipado con un espectrógrafo.

“Tras diez años trabajando en este campo, no habíamos encontrado ningún elemento químico como el litio con un comportamiento tan peculiar en las estrellas, condicionado por los planetas que giran a su alrededor”, explica Israelian, quien añade que una de las razones que explicaría el consumo extra de litio podría estar relacionada con la rotación de los astros.

Los investigadores compararon los datos de diferentes estrellas para demostrar que el agotamiento de este elemento químico en aquellas que poseen planetas no está relacionado con la edad ni con su metalicidad. “Estos parámetros no son lo suficientemente importantes para explicar por sí solos la baja cantidad de litio que observamos en estrellas anfitrionas similares al Sol”, indica Elisa Delgado, doctoranda participante en la investigación. Por su parte, la astrofísica Carolina Domínguez considera que observaciones de berilio, un elemento un poco más robusto, “podrían ayudar a entender el proceso responsable del agotamiento del litio en las estrellas”.

El medio millar de estrellas de la investigación ha sido monitorizado durante años por los espectrógrafos HARPS y UVES, ambos en Chile, así como por el Telescopio Nazionale Galileo, en el Observatorio del Roque de los Muchachos de la isla de La Palma. El estudio liderado por Israelian forma parte del proyecto “Abundancias de elementos químicos en estrellas: claves para la formación de la galaxia, agujeros negros y planetas”, y cuenta con el apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación.


Título del artículo: “Enhanced lithium depletium in Sun-like stars with orbiting planets” (proyecto AYA2008-04874), por G. Isarelian, E. Delgado Mena, N. Santos, S. Sousa, M. Mayor, S. Udry, C. Domínguez Cerdena, R.Rebolo y S. Randich.

Fecha Original: 11 de noviembre de 2009
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Comments (8)

  1. ENHORABUENA AL I. ASTRONOMICO CANARIO Y A SUS INVESTIGADORES. ESTAMOS ORGULLOSOS, ES UNA NOTICIA DE ALCANCE.
    GRACIAS.

  2. Iván

    Interesante, pero la cosa es ¿como afecta el Litio (o su escasez) a la presencia o no de planetas?, ¿debe ser algo relacionado con los procesos de quema de este elemento no?.

  3. Fer xyz

    Dice el articulo: “una de las razones que explicaría el consumo extra de litio podría estar relacionada con la rotación de los astros.”

    Será por alguna otra cosa. No veo que relación pueda haber entre las reacciones de fusion y la rotación de planetas alrededor. Lo unico serían unas pequeñas fuerzas de marea.
    Además eso no tiene sentido ya que los planetas se forman al comienzo de la vida de la estrella, si despues se consume el litio los planetas seguirían estando allí.
    Seguramente la explicación, sea cual sea, estará en la época inicial cuando se forman planetas, no después.

    • Leviatán

      Según se lee en el artículo original : “The presence of planets may increase the amount of mixing and deepen the convective zone to such an extent that the Li can be burned”

  4. Leviatán

    Y este otro párrafo explica por qué la zona de convección puede ser alterada:
    “The presence of a planetary system may affect the angular momentum evolution of
    the star and the surface convective mixing”
    saludos

    • Iván

      Muchas gracias Leviatan, ahora esta un poco mas claro, no es que el litio afecte a la escasez o no de planetas, es la presencia de estos la que provoca esto afectando a procesos que incrementan su consumo, lo habia entendido justo al reves.

  5. Verdaderamente interesante la noticia del estudio realizado por éstos científicos, y, de ser confirmada, podría ser una buena guía para buscar “Tierras” por esos pcéanos interestelares del Cosmos.

    De todas las maneras, una cosa sí sabemos: Las estrellas enanas tienen una clase de luminosidad V. La mayoría de las estrellas son de este tipo, como el Sol. El nombre de que las estrellas de la secuencia principal son más pequeñas que aquellas con la misma masa que han evolucionado a gigantes. Y, efectivamente, el Sol tiene bajos porcentajes de litio en la composición de sus elementos. ¿El motivo? Podría ser el que nos explican en el trabajo que aquí se presente.

    Las estrellas de litio, son gigantes e inusuales del tipo espectral G, K o M que presentan abundancia de litio en sus espectros. Las reacciones nucleares en o cerca del núcleo de la estrella evolucionada producen berilio, que es transportado por convección a las capas superiores, donde captura un electrón para convertirse en litio.

    El término es en ocasiones explicado para referirse a las estrellas T Tauri (que son muy jóvenes y todavía en formación); en estos casos es probable que el litio se hallara en el gas del cual se formó la estrella, y será pronto destruído una vez que la estrella alcance la secuencia principal.

    En verdad, la especulación que se resume del trabajo realizado es incompleta y, desde luego, aunque interesante, no demuestra la afirmación de que el rotar de los planetas del sistema formado alrededor de la estrella sea el responsable de la carencia de litio en la misma.

    Se necesitan más pruebas, ya que, como menciono arriba, la desaparición del litio está también señalada en ese punto en que la estrella alcance la secuencia principal y, si es así (que lo es) ¿cómo adjudicamos tal desaparición a los planetas que circundan la estrella? y, ¿Mediante qué mecanismos pueden los planetas eliminar el litio de su estrella?

    En fin, la cosa, al menos para mí, no ha quedado nada clara.

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