Az alkalmazható zónák a csillagok körüli régiók, ideértve a saját Napunkat is, ahol a körülmények a legkedvezőbbek az élet fejlődéséhez minden sziklás bolygón, amelyek körüli pályán keringnek. Általában olyan régiók, ahol a hőmérséklet lehetővé teszi folyékony víz jelenlétét ezen bolygók felületén, és ideálisak az „életünkhöz, amint azt ismerjük”. Az atmoszféra jellegétől, a geológiai viszonyoktól stb. Függően a sajátos feltételeket is figyelembe kell venni, eseti alapon.
Most, amikor a gazda csillagokban a nyomelemeket megvizsgálták, nyomokat találtak arra vonatkozóan, hogy az élő zónák hogyan alakulnak, és hogy ezek az elemek miként befolyásolják is őket. Annak meghatározására, hogy mely elemek vannak egy csillagban, a tudósok megvizsgálják a fény hullámhosszait. Ezek a nyomelemek nehezebbek, mint a hidrogén és a hélium gázok, amelyekből a csillag elsősorban áll. Most úgy gondolják, hogy ezeknek a csillagoknak az összetételében bekövetkező változások befolyásolják a körülötte lévő lakható zónákat.
A vizsgálatot Patrick Young vezette, az arizonai állami egyetem elméleti asztrofizikus és asztrobiológusa. Young és csapata 2012. január 11-én mutatta be eredményeit az amerikai csillagászati társaság éves találkozóján, a texasi Austinban. Ő és kollégái eddig több mint száz törpe csillagot vizsgáltak meg.
Ezen elemek bősége befolyásolhatja a csillag plazma átlátszatlanságát. A kalcium, a nátrium, a magnézium, az alumínium és a szilícium szintén kicsi, de jelentős hatással van a csillag evolúciójára - a magasabb szintek inkább hűvösebb, vörösebb csillagokat eredményeznek. Amint Young elmagyarázza: „A csillagok stabil objektumokként való megmaradása a csillagban lévő plazma hevítésével történő melegítésén alapszik, és olyan nyomást hoz létre, amely ellensúlyozza a gravitáció befelé irányuló erőjét. A nagyobb átlátszatlanság hatékonyabban rögzíti a fúziós energiát, és nagyobb sugárú, hűvösebb csillagot eredményez. Az energia hatékonyabb felhasználása azt is jelenti, hogy a nukleáris égés lassabban megy végbe, ami a csillag hosszabb élettartamát eredményezi. ”
A csillag lakható zóna élettartamát egy másik elem - az oxigén is - befolyásolhatja. Young folytatja: „Az egy napenergia-tömegű csillag körül a Föld méretű pálya élettartama csak 3,5 milliárd év az oxigénszegény kompozíciók esetében, 8,5 milliárd év az oxigénben gazdag csillagok esetében. Összehasonlításképpen arra számítunk, hogy a Föld kb. 5 milliárd évig életképes marad, körülbelül 5,5 milliárd évig, még mielőtt a Nap megvilágosodna. A komplex élet a Földön körülbelül 3,9 milliárd évvel keletkezett a kialakulása után, tehát ha a Föld egyáltalán reprezentatív, akkor az alacsony oxigéntartalmú csillagok valószínűleg kevesebbek, mint az ideális célok. ”
A csillag összetétele a lakható zónákon kívül meghatározhatja az esetlegesen kialakuló bolygók végső összetételét. A csillagok szén-oxigén és magnézium-szilícium arányai befolyásolhatják, hogy egy bolygón vannak-e magnézium vagy szilícium-terhelésű agyagásványok, például magnézium-szilikát (MgSiO3), szilícium-dioxid (SiO2), magnézium-orto-szilikát (Mg2SiO4) és magnézium-oxid (MgO). ). A csillag kompozíciója szerepet játszhat abban is, hogy egy sziklás bolygón lehet-e szén-alapú kőzet a szilícium-alapú kőzet helyett, mint például a bolygónk. Még a bolygók belsejét is befolyásolhatja, mivel a radioaktív elemek meghatározzák, hogy egy bolygónak van-e olvadt vagy szilárd magja. A lemezes tektonika, amelyet a Föld életének fejlődéséhez fontosnak tartanak, az olvadt belső helytől függ.
Young és csapata most 600 csillagra nézi a csillagokat, amelyekre már az exoplanet keresése során irányulnak. Azt tervezik, hogy elkészíti a 100 legjobb csillagot, amelyek potenciálisan lakható bolygókkal rendelkezhetnek.
