Strefy zamieszkałe to regiony wokół gwiazd, w tym nasze Słońce, w których warunki są najbardziej sprzyjające dla rozwoju życia na każdej skalistej planecie, która się na nich orbituje. Zasadniczo są to regiony, w których temperatury pozwalają na istnienie ciekłej wody na powierzchni tych planet i są idealne do „życia, jakie znamy”. Należy również wziąć pod uwagę szczególne warunki, ze względu na rodzaj atmosfery, warunki geologiczne itp., Indywidualnie dla każdego przypadku.
Teraz, badając pierwiastki śladowe w gwiazdach-gospodarzach, naukowcy odkryli wskazówki dotyczące ewolucji stref mieszkalnych i ich wpływu na te elementy. Aby ustalić, jakie pierwiastki są w gwieździe, naukowcy badają długości fal jej światła. Te pierwiastki śladowe są cięższe niż wodór i gazy helowe, z których składa się głównie gwiazda. Uważa się, że zmiany w składzie tych gwiazd wpływają na otaczające je strefy mieszkalne.
Badanie prowadził Patrick Young, astrofizyk teoretyczny i astrobiolog z Arizona State University. Young i jego zespół przedstawili swoje odkrycia 11 stycznia 2012 r. Podczas dorocznego spotkania American Astronomical Society w Austin w Teksasie. Do tej pory wraz z kolegami zbadał ponad sto karłowatych gwiazd.
Obfitość tych pierwiastków może wpływać na nieprzezroczystość plazmy gwiazdy. Stwierdzono, że wapń, sód, magnez, glin i krzem mają również niewielki, ale znaczący wpływ na ewolucję gwiazdy - wyższe poziomy powodowały chłodniejsze, bardziej czerwone gwiazdy. Jak wyjaśnia Young: „Trwałość gwiazd jako obiektów stabilnych polega na nagrzaniu plazmy w gwieździe przez syntezę jądrową w celu wytworzenia ciśnienia, które przeciwdziała wewnętrznej sile grawitacji. Wyższe nieprzezroczystość bardziej skutecznie zatrzymuje energię syntezy jądrowej i powoduje większy promień, chłodniejszą gwiazdę. Bardziej wydajne wykorzystanie energii oznacza również, że spalanie jądrowe może przebiegać wolniej, co wydłuża czas życia gwiazdy. ”
Na czas życia strefy zamieszkania gwiazdy może również wpływać inny pierwiastek - tlen. Young kontynuuje: „Żywotność życia orbity wielkości Ziemi wokół gwiazdy o masie jednego Słońca wynosi zaledwie 3,5 miliarda lat dla kompozycji zubożonych w tlen, ale 8,5 miliarda lat dla gwiazd bogatych w tlen. Dla porównania, spodziewamy się, że Ziemia będzie nadawać się do zamieszkania przez kolejny miliard lat, łącznie przez około 5,5 miliarda lat, zanim Słońce stanie się zbyt jasne. Złożone życie na Ziemi powstało około 3,9 miliarda lat po jego powstaniu, więc jeśli Ziemia jest w ogóle reprezentatywna, gwiazdy o niskiej zawartości tlenu są prawdopodobnie mniej niż idealnymi celami. ”
Podobnie jak strefa mieszkalna, skład gwiazdy może determinować ostateczny skład wszelkich tworzących się planet. Stosunki węgiel-tlen i magnez-krzem w gwiazdach mogą wpływać na to, czy planeta będzie zawierała minerały ilogowe lub magnezowe, takie jak krzemian magnezu (MgSiO3), dwutlenek krzemu (SiO2), ortokrzemian magnezu (Mg2SiO4) i tlenek magnezu (MgO) ). Skład gwiazdy może również odgrywać rolę w tym, czy skalista planeta może mieć skałę na bazie węgla zamiast skały na bazie krzemu, jak nasza planeta. Może to mieć wpływ nawet na wnętrze planet, ponieważ elementy promieniotwórcze określają, czy planeta ma stopiony rdzeń, czy ciało stałe. Tektonika płyt, uważana za ważną dla ewolucji życia na Ziemi, zależy od stopionego wnętrza.
Young i jego zespół patrzą teraz na 600 gwiazd, które są już celem poszukiwań egzoplanet. Planują stworzyć listę 100 najlepszych gwiazd, które mogą mieć potencjalnie nadające się do zamieszkania planety.
