Обитаемые зоны - это области вокруг звезд, включая наше собственное Солнце, где условия являются наиболее благоприятными для развития жизни на любых каменистых планетах, которые находятся на их орбите. Как правило, это регионы, где температура позволяет существовать жидкой воде на поверхности этих планет и идеально подходит для «жизни, какой мы ее знаем». Особые условия, связанные с типом атмосферы, геологическими условиями и т. Д., Также должны приниматься во внимание в каждом конкретном случае.
Теперь, изучая микроэлементы в звездах-хозяевах, исследователи обнаружили, как эволюционируют обитаемые зоны и как эти элементы также влияют на них. Чтобы определить, какие элементы находятся в звезде, ученые изучают длины волн ее света. Эти микроэлементы тяжелее газов водорода и гелия, из которых в основном состоит звезда. Предполагается, что изменения в составе этих звезд влияют на обитаемые зоны вокруг них.
Исследование было проведено Патриком Янгом, теоретиком-астрофизиком и астробиологом из Университета штата Аризона. Янг и его команда представили свои результаты 11 января 2012 года на ежегодном собрании Американского астрономического общества в Остине, штат Техас. До сих пор он и его коллеги исследовали более ста карликовых звезд.
Обилие этих элементов может повлиять на непрозрачность плазмы звезды. Было обнаружено, что кальций, натрий, магний, алюминий и кремний также оказывают небольшое, но существенное влияние на эволюцию звезды - более высокие уровни приводят к получению более холодных, красных звезд. Как объясняет Янг: «Сохранение звезд в качестве стабильных объектов зависит от нагрева плазмы в звезде с помощью ядерного синтеза для создания давления, которое противодействует внутренней силе гравитации. Более высокая непрозрачность удерживает энергию синтеза более эффективно и приводит к большему радиусу, более холодной звезде. Более эффективное использование энергии также означает, что ядерное горение может происходить медленнее, что приводит к увеличению срока службы звезды ».
Время жизни зоны обитания звезды также может зависеть от другого элемента - кислорода. Янг продолжает: «Обитаемое время жизни на орбите размером с Землю вокруг звезды с одной массой Солнца составляет всего 3,5 миллиарда лет для составов, обедненных кислородом, и 8,5 миллиардов лет для звезд, богатых кислородом. Для сравнения, мы ожидаем, что Земля останется пригодной для жизни в течение еще миллиарда лет или около того, в общей сложности около 5,5 миллиардов лет, прежде чем Солнце станет слишком ярким. Сложная жизнь на Земле возникла примерно через 3,9 миллиарда лет после ее образования, поэтому, если Земля вообще представительная, звезды с низким содержанием кислорода, возможно, меньше идеальных целей ».
Как и обитаемая зона, состав звезды может определять возможный состав любых планет, которые образуются. Соотношения углерод-кислород и магний-кремний звезд могут влиять на наличие на планете глинистых минералов с магнием или кремнием, таких как силикат магния (MgSiO3), диоксид кремния (SiO2), ортосиликат магния (Mg2SiO4) и оксид магния (MgO ). Состав звезды может также играть роль в том, может ли на каменистой планете скала на основе углерода, а не на основе кремния, как наша планета. Даже внутреннее пространство планет может быть затронуто, поскольку радиоактивные элементы будут определять, имеет ли планета расплавленное или твердое ядро. Тектоника плит, считающаяся важной для эволюции жизни на Земле, зависит от расплавленного внутреннего пространства.
Янг и его команда сейчас смотрят на 600 звезд, которые уже находятся в поисках экзопланет. Они планируют составить список из 100 лучших звезд, которые могут иметь потенциально обитаемые планеты.
