Los planetas explican la misteriosa escasez de litio en el Sol

Las estrellas con planetas alrededor tienen 10 veces menos concentración de litio en su superficie que las similares (en masa y edad) sin sistemas planetarios, han hallado astrónomos del Instituto de Astrofísica de Canarias y sus colegas del equipo de Michel Mayor, el pionero en el descubrimiento de planetas extrasolares. Este hallazgo tiene dos vertientes importantes. Por un lado, da una explicación a la misteriosa escasez de este elemento que se había advertido en el Sol (aunque sigue sin conocerse su causa) y por otro lado proporciona un nuevo criterio que facilita la detección de planetas extrasolares.

"Durante casi 10 años hemos intentado saber qué distingue a las estrellas con sistemas planetarios de sus primas estériles", ha explicado Garik Israelian, del IAC, autor principal del trabajo que publica la revista Nature. "Hemos encontrado que la cantidad de litio en estrellas similares al Sol depende de si poseen o no planetas".

Se cree que el litio se produjo en su mayor parte justo después del Big Bang y todas las estrellas nacen con la misma cantidad

La conclusión se basa en el análisis de 500 estrellas, entre ellas 70 alrededor de las cuales se conocen planetas. La mayor parte de estas estrellas fueron observadas durante varios años con el espectrógrafo HARPS del telescopio de 3,6 metros del Observatorio Europeo Austral (ESO) y con el Telescopio Nazionale Galileo, en la isla de La Palma. "Esta es la mejor muestra disponible hasta ahora para comprender lo que hace únicas a las estrellas con planetas", señala Mayor.

Las similares al Sol estudiadas que tienen sistemas planetarios han resultado tener menos del 1% del litio que tienen las estrellas recién nacidas. El Sol tiene 140 veces menos. "Como nuestro Sol, estas estrellas han sido muy eficientes en destruir el litio que heredaron en su nacimiento", explica Nuno Santos, miembro del equipo.

Al contrario de lo que sucede con otros elementos más ligeros que el hierro, los núcleos ligeros de litio, berilio y boro no se producen en cantidades significativas dentro de las estrellas. Por el contrario, se cree que el litio, compuesto de sólo tres protones y cuatro neutrones, se produjo en su mayor parte justo después del Big Bang, la explosión primordial que tuvo lugar hace 13.700 millones de años. Las estrellas tienen, por tanto, la misma cantidad de litio al nacer, y luego se va destruyendo a un ritmo distinto según sus características.

Una vez establecida la relación entre la escasez de litio y los planetas, queda por descifrar el mecanismo físico. "Existen varias posibles formas en que un planeta puede cambiar los movimientos internos de la materia en su estrella, y así redistribuir los diversos elementos químicos y posiblemente causar la destrucción del litio [al llegar éste a zonas con mayor temperatura]. Los teóricos son los que tienen la palabra ahora", concluye Mayor.

En cualquier caso, advierten los investigadores, el indicador del litio sólo funciona para estrellas similares al Sol en cuanto a tamaño -un radio de unos 700.000 kilómetros- y composición, con temperatura similar y una historia parecida. "Ocurre así por una simple cuestión física relacionada con la estructura de la estrella: en las estrellas masivas, más grandes que el Sol, la zona convectiva es menos profunda y el litio no llega a la zona más interna, de temperatura lo suficientemente elevada como para destruirlo. En las estrellas pequeñas, sin embargo, la zona convectiva tiene más tamaño y todo el litio se destruye muy rápido", explica Rafael Rebolo, miembro del equipo español.