La combustión nuclear de litio ( ing. litio quemado ) es el proceso de nucleosíntesis , en el que las reservas de litio se agotan en una estrella . El litio suele estar presente en las enanas marrones, pero está ausente en las estrellas de baja masa. Las estrellas que han sido capaces de alcanzar las altas temperaturas (2,5 × 10 6 K) requeridas para iniciar reacciones nucleares que involucran hidrógeno rápidamente se quedan sin litio. Cuando el litio-7 y un protón chocan , se forman dos núcleos de helio-4 . [1] La temperatura requerida para que ocurra tal reacción es ligeramente menor que la temperatura mínima para la combustión del hidrógeno. La convección en estrellas de baja masa provoca la desaparición del litio en todo el volumen de la estrella. Por lo tanto, la presencia de líneas espectrales de litio muestra que este cuerpo celeste es un objeto subestelar .
Un estudio de la abundancia de litio en estrellas Tauri 53 T mostró que la disminución de la abundancia de litio varía mucho dependiendo del tamaño de la estrella, es probable que el helio se queme en el curso de las reacciones protón-protón durante las últimas etapas convectivas e inestables de La evolución antes de la secuencia principal durante la etapa de compresión de Hayashi puede ser una de las principales fuentes de energía en las estrellas T Tauri. La rotación rápida mejora la mezcla de materia y aumenta la tasa de transferencia de litio a las capas más profundas de la estrella, donde participa en reacciones nucleares. Las estrellas T Tauri suelen aumentar su velocidad de rotación durante la evolución a medida que se contraen y mantienen el momento angular. Como resultado, la tasa de destrucción de litio aumenta con el tiempo. La combustión del litio también se intensifica al aumentar la temperatura y la masa, y dura como máximo unos 100 millones de años.
La cadena protón-protón para quemar litio se ve así:
| pags | + | 6 3li |
→ | 74 _Ser |
(inestable) | |
| 74 _Ser |
+ | mi− |
→ | 7 3li |
+ v | |
| pags | + | 7 3li |
→ | 8 4Ser |
(inestable) | |
| 8 4Ser |
→ | 2 4 2Él |
+ energía |
La combustión de litio no se produce en estrellas con masas inferiores a 60 masas de Júpiter. Por lo tanto, la tasa de disminución del litio se puede utilizar para estimar la edad de una estrella.
El uso de litio para separar enanas marrones y estrellas de baja masa se conoce comúnmente como la prueba de litio . Las estrellas más pesadas, como el Sol, pueden almacenar litio en la atmósfera exterior, que no se calienta lo suficiente como para quemarlo, pero estas estrellas se pueden distinguir de las enanas marrones por su tamaño. Las enanas marrones jóvenes con las masas más grandes posibles de 60 a 75 MJ no son lo suficientemente calientes como para quemar litio. Los enanos de más de 65 MJ pueden quemar litio con aproximadamente 500 millones de años. [2]