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…steckt vielleicht in ihren Planeten. Vergleichende Untersuchungen der Sonne und sehr sonnenähnlichen Sternen zeigen, dass bestimmte Sterne in genau jenen Elementen verarmt sind, die typischerweise in Felsplaneten stecken.
Ein Stern und seine Planeten bilden sich aus einer kollabierenden Gaswolke von mehr oder weniger homogener Zusammensetzung. Die relative Häufigkeit der verschiedenen darin enthaltenen Elemente ist in der ganzen Galaxis ungefähr gleich – denn sie spiegelt die Gesamtheit aller Prozesse in der Galaxis, welche schwere Elemente („Metalle“, in der Sprache der Astronomen, dazu gehört demnach jedes Element schwerer als Helium, bzw jedes, das nicht schon im Urknall entstanden ist) erzeugen, wie sterbende Rote Riesensterne, Nova- und Supernova-Explosionen. Obwohl jeder „nukleosynthetische“ (schwere Elemente erzeugende) Prozess eine andere typische Elementzusammensetzung hervorbringt (so entstammt praktisch alles Kalzium aus Supernova-Explosionen vom Typ Ia), vermischen sich die Fusionsprodukte im interstellaren Raum derart gut, dass neu gebildete Sterne im Wesentlichen die durschnittliche Zusammensetzung des interstellaren Raumes bzw dessen Wasserstoffwolken wiederspiegeln – Abweichungen von dieser Regel treten nur dann auf, wenn sich der neu gebildete Stern in der Nähe einer ganz bestimmten nukleosynthetischen Quelle befindet, die seine Zusammensetzung massgebend beeinflusst.
Gleichzeitig hat sich die typische chemische Zusammensetzung der Galaxis im Lauf ihrer Geschichte stark verändert, die „Metallizität“ (der Anteil der Metalle am Gemisch) hat stetig zugenommen, von einem fast reinen Wasserstoff-Helium-Gemisch kurz nach dem Urknall bis hin zu einem ganzen Spektrum schwerer Elemente von Lithium bis Uran heute.
Die chemische Zusammensetzung eines Sterns ist deshalb immer auch eine Art Fingerabdruck, der eine Information über das Alter und die Entstehungsumgebung eines Sterns beinhaltet. Zwei Sterne, die gleich gross, alt, hell etc sind, sollten also auch eine ähnliche Zusammensetzung aufweisen.
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Aus dieser Perspektive ist die Entdeckung, die das Team um den deutschen Astrophysiker Martin Asplund gemacht hat, sehr eigenartig: Vergleicht man die chemische Zusammensetzung der Sonne (bzw der Sonnenatmosphäre) mit jener von sehr sonnenähnlichen Sternen (sogenannten „Sonnenzwillingen“, die innert eng umrissener Grenzen die gleiche Masse, Helligkeit, Metallizität sowie das gleiche Alter haben wie die Sonne), dann stellt man fest, dass die Sonnenatmosphäre an den Elementen mit hohen Kondensationstemperaturen (sogenannt „Refraktäre Elemente“) verarmt ist. Das heisst, die Sonne hat in ihrer Atmosphäre sehr viel weniger Eisen, Kalzium, Aluminium (die alle Kondensationstemperaturen von einigen 1000 Grad haben) als die Sonnenzwillinge, während die Konzentration von Natrium und anderen „flüchtigen“ Stoffen („volatile Elemente“ genannt) vergleichbar ist. Da nukleosynthetische Prozesse stets einen ganzen Reigen an Elementen mit unterschiedlichsten Kondensationstemperaturen produzieren, kann man solche Unterschiede nicht mit Nukleosynthese erklären. Rechnet man jedoch aus, welche Masse die „fehlenden“ Stoffe zusammen ausmachen, kommt man auf einige wenige Erdmassen (je nach dem, mit welchen Konvektionsmodellen man arbeitet).
Das wiederum ist ungefähr die Menge refraktärer Elemente, die in den acht Planeten (und Kleinobjekten) des Sonnensystems steckt. Ein interessanter Schluss drängt sich auf: Was der Sonnenatmosphäre an refraktären Elementen fehlt, steckt tatsächlich in den den Planeten!
Das würde bedeuten, dass sich allein über die Messung der Zusammensetzung der Sternatmosphäre künftig auf die An- oder Abwesenheit von terrestrischen Planeten im System schliessen liesse. Gestützt wird diese Interpretation dadurch, dass diejenigen Sonnenzwillinge, die in der Zone, wo sich bei uns die terrestrischen Planeten befinden, von einem Gasriesen umkreist werden, kein Defizit an refraktären Elementen aufweisen. Bei solchen Sternen konnten sich – eben wegen des störenden Gasriesen – nie terrestrische Planeten aus dem Staub bilden, der Staub stürzte „ungenutzt“ in den Stern und glich das Verhältnis zwischen refraktären und volatilen Elementen wieder aus (im Gegensatz zu dem, was meistens angenommen wird, verschwinden Gas- und Staubscheiben um Sterne primär deshalb, weil ihr Material auf den Stern zurückstürzt, und nicht, weil der Stern das Material in den interstellaren Raum pustet).
Gasriesen allein beeinflussen die Zusammensetzung nicht so stark, denn sie sammeln neben den refraktären Elementen auch sehr viel Wasserstoff und andere volatile Elemente aus der Scheibe auf, so dass ihre Anwesenheit zwar eine Verringerung der totalen Sternmasse bewirkt, aber keine grosse Verschiebung des Verhältnisses zwischen refraktären und volatilen Elementen.
Sollte sich diese Vermutung bestätigen, können wir gleich noch eine andere Zahl nachschieben: 15% aller Sonnenzwillinge zeigen dieselben Defizite von refraktären Elementen wie die Sonne – das könnte bedeuten, dass ungefähr jeder siebte sonnenähnliche Stern ein Planetensystem wie unsere besitzt: mit zahlreichen Felsplaneten nahe am Stern.