WASP-18b ist so schwer und so nah an seinem Stern, dass er nicht nur starke Gezeitenkräfte zu spüren bekommt, sondern selbst auch Gezeitenkräfte auf den Stern ausübt! Während er WASP-18 in einem irren Tempo umkreist sorgt seine Gravitationskraft dafür, dass das Plasma des Sterns ordentlich durchgewirbelt wird. Das stört aber die Konvektion im Inneren des Sterns. Konvektion ist einer der Mechanismen, über den ein Stern Energie transportieren kann: Heißes Material aus dem Inneren steigt nach oben und kaltes von außen sinkt wieder zurück. Verschiedene Arten von Sternen haben verschieden dicke Konvektionszonen und diese Bewegung des elektrisch geladenen Plasmas ist auch für die Aktivität und die Magnetfelder verantwortlich.

Künstlerische Darstellung von WASP-18 und seinem Planeten (Bild: NASA/CXC/M.Weiss))

Künstlerische Darstellung von WASP-18 und seinem Planeten (Bild: NASA/CXC/M.Weiss))

Der nahe Planet von WASP-18 bringt die Konvektionsströme im Inneren des Sterns durcheinander und schwächt so seine Aktivität und auch die Menge an abgestrahlter Röntgenstrahlung. Und erklärt auch noch gleich eine weiter Anomalie: WASP-18 hat viel mehr Lithium, als man erwartet hatte. Das chemische Element Lithium wird normalerweise durch die Konvektionsströme von den äußeren Schichten die wir beobachten können in den Kern des Sterns transportiert, wo es durch die Kernfusion die dort stattfindet, zerstört wird. Je älter ein Stern, desto weniger Lithium findet man also. Wenn aber die Konvektion so wie bei WASP-18 gestört wird, dann wird auch weniger Lithium in den Kern transportiert und vernichtet.

Man darf sich bei der Altersbestimmung also nicht immer auf die üblichen Indikatoren verlassen, sondern muss – so wie die Astronomen in diesem Fall – auch verschiedene Modelle zur Sternentwicklung bemühen, um einen vernünftigen Eindruck zu bekommen.

Der Fall von WASP-18 zeigt wieder einmal mehr als deutlich, dass unser Sonnensystem nur ein kleiner Bereich eines viel größeren Weltalls ist, in dem Dinge passieren, die bei uns nicht passieren. Dinge, von denen wir keine Ahnung hatten, bis wir fähig waren weit und genau genug in dieses fremde Universum hinaus zu blicken. Und ich bin mir sicher, dass wir noch viele weitere solcher Überraschungen erleben werden. Es gibt da draußen noch jede Menge zu entdecken!

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Kommentare (17)

  1. #1 Thomas
    Düsseldorf
    15. Oktober 2014

    ” Je älter ein Stern, desto weniger Lithium findet man also.” schreibst Du und zwei Sätze später “Und wieder erscheint der Stern älter, als er es eigentlich ist!”.

    Sollte das in diesem Fall nicht genau andersrum sein? WASP-18 hat ja noch mehr Lithium als eigentlich da sein sollte.

  2. #2 Salzkorn
    15. Oktober 2014

    Sehr interessant!!! Eines verstehe ich aber nicht: du schreibst, dass ältere Sterne weniger Lithium haben, weil es durch die Konvektion in den Kern transportiert und dort vernichtet wurde.

    Wenn aber nun wie in dem Artikel oben beschrieben durch starke Konvektion weniger Lithium in den Kern transportiert und vernichtet wird, dann hat dieser Sternen doch mehr Lithium. dieses kann dann von uns detektiert werden und lässt ihn doch dann jünger erscheinen. Oder mache ich jetzt einen Denkfehler?

  3. #3 Florian Freistetter
    15. Oktober 2014

    @Thomas, @Salzkorn: Ja, das hat nicht gepasst – vielen Dank. Der Satz mit dem Alter stammte noch aus einer anderen Version des Artikels und ich hab vergessen, ihn zu löschen. (da war früher noch ein Absatz mehr dazwischen…)

  4. #4 schlappohr
    15. Oktober 2014

    Wenn die Konvektionsströme gestört sind, dann müsste der Stern doch in seinem Innern auch viel heißer sein, als ein “ungestörter” Stern, oder? Beschleunigt das nicht die Fusion?

  5. #5 wereatheist
    16. Oktober 2014

    Bei G-Sternen (oder ist der schon F?) sollte doch Konvektion gar nicht tief reichen.

  6. #6 Florian Freistetter
    16. Oktober 2014

    @wereatheist: Nein, eh nicht. Aber wenn die gestört ist, dann hat das trotzdem Auswirkungen…

  7. #7 Alderamin
    16. Oktober 2014

    @schlappohr

    Die Energieerzeugung findet nur im Kern des Sterns statt. Die Fusionsrate hängt dabei im wesentlichen vom Druck ab (und dem Gemisch im Kern). Der Druck ändert sich durch die Konvektion nicht, die, wie whereatheist schon sagt, bei dieser Art von Sternen auch nicht bis zum Kern reicht, das Gasgemisch dort also nicht beeinflusst.

    Die Konvektion kann allenfalls den Wärmetransport nach außen beschleunigen, aber am Ende muss den Stern pro Zeiteinheit genau die Energie verlassen, die er in seinem Kern erzeugt. Möglicherweise bläht ein höherer Wärmefluss den Stern ein wenig auf, so dass er mehr Oberfläche hat; das würde ihn dann außen etwas kühler werden lassen, weil die gleiche Wärememenge von einer größeren Fläche abgestrahlt würde..

  8. #8 BöHsling
    16. Oktober 2014

    wie wird das lithium denn zerstört? ich hab schon ein bisschen gegooglet, jedoch keinen hinweis auf die reaktion gefunden. selbst wikipedia sagt nur, dass es “zerstört” wird, aber das ist bei elementen doch eigentlich nicht so ohne weiteres möglich..?

  9. #9 Florian Freistetter
    16. Oktober 2014

    @Böhsling: “aber das ist bei elementen doch eigentlich nicht so ohne weiteres möglich..?”

    Im Inneren von Sternen schon. Da wird zB ständig Wasserstoff zerstört (und in Helium umgewandelt). Und auch das Lithium kann sich an Kernfusionsreaktionen beteiligen.

  10. #10 Alderamin
    16. Oktober 2014

    @BöHsling

    Proton-Proton-Reaktion, pp II branch wandelt Lithium mit Wasserstoff zu Helium um.

  11. #11 BöHsling
    16. Oktober 2014

    ah danke, das hab ich gesucht

  12. #12 Uli
    16. Oktober 2014

    Die “künstlerische Darstellung” ist aber auch nicht massstabsgetreu, oder? 🙂

    Drei Millionen Kilometer Abstand wäre ja mehr als doppelter Sonnendurchmesser.
    Die Größe könnte bei 10xJupitermasse schon eher hinkommen…

  13. #13 Alderamin
    16. Oktober 2014

    @Uli

    Von weit entfernt kann das durchaus so aussehen, der Planet ist ja im Transit.

    Siehe etwa hier.

  14. #14 Darth Ewok
    16. Oktober 2014

    Gibt es eigentlich schon Ideen dazu, wie so ein grosser Gasplanet so knapp neben dem Stern entstehen kann? Müsste der Stern nicht die Gashülle des Planete “wegblasen”? Auf jeden Fall spannend, was da abgeht.

  15. #15 Alderamin
    16. Oktober 2014

    @Darth Ewok

    Ein Gasplanet kann nicht so nahe neben seinem Stern entstehen, da er aus flüchtigen Stoffen besteht, die sich nur in der Kälte zu einem Planeten zusammenfügen konnten. Er ist von weiter außen dort hin gewandert, während er die kleineren verbliebenen Objekte der Entstehung des Planetensystems abgeräumt hat.

  16. #16 Darth Ewok
    17. Oktober 2014

    @Alderamin: vielen Dank für den Link – den Artikel hab ich doch glatt übersehen..

  17. #17 steppenlobo
    17. Oktober 2014

    Eigentlich macht der Planet seinen Heimatstern nicht wirklich älter. Er lässt ihn nur so aussehen. Eine bessere Überschrift wäre dann gewesen: “Wenn ein Planet seinen Heimatstern alt aussehen lässt”, oder?