Le zone abitabili sono le regioni attorno alle stelle, incluso il nostro Sole, dove le condizioni sono le più favorevoli per lo sviluppo della vita su tutti i pianeti rocciosi che accadono in orbita al loro interno. In generale, sono regioni in cui le temperature consentono l'esistenza di acqua liquida sulla superficie di questi pianeti e sono ideali per "la vita come la conosciamo". Condizioni specifiche, dovute al tipo di atmosfera, alle condizioni geologiche, ecc. Devono anche essere prese in considerazione, caso per caso.
Ora, esaminando gli oligoelementi nelle stelle ospiti, i ricercatori hanno trovato indizi su come si evolvono le zone abitabili e su come anche questi elementi le influenzano. Per determinare quali elementi sono presenti in una stella, gli scienziati studiano le lunghezze d'onda della sua luce. Questi oligoelementi sono più pesanti dei gas idrogeno ed elio di cui è composta principalmente la stella. Si ritiene ora che le variazioni nella composizione di queste stelle influenzino le zone abitabili che li circondano.
Lo studio è stato condotto da Patrick Young, un teorico astrofisico e astrobiologo presso la Arizona State University. Young e il suo team hanno presentato le loro scoperte l'11 gennaio 2012 all'incontro annuale dell'American Astronomical Society ad Austin, in Texas. Finora lui e i suoi colleghi hanno esaminato più di cento stelle nane.
Un'abbondanza di questi elementi può influire sull'opacità del plasma di una stella. È stato scoperto che calcio, sodio, magnesio, alluminio e silicio hanno anche piccoli ma significativi effetti sull'evoluzione di una stella - livelli più alti tendono a provocare stelle più fredde e rosse. Come spiega Young, “La persistenza delle stelle come oggetti stabili si basa sul riscaldamento del plasma nella stella mediante fusione nucleare per produrre una pressione che contrasta la forza interiore della gravità. Una maggiore opacità intrappola l'energia della fusione in modo più efficiente e si traduce in un raggio più ampio, stella più fredda. Un uso più efficiente dell'energia significa anche che la combustione nucleare può procedere più lentamente, determinando una vita più lunga per la stella. "
La durata della zona abitabile di una stella può anche essere influenzata da un altro elemento: l'ossigeno. Young continua: "La vita abitabile di un'orbita delle dimensioni della Terra attorno a una stella a massa solare è di soli 3,5 miliardi di anni per composizioni impoverite di ossigeno, ma 8,5 miliardi di anni per stelle ricche di ossigeno. Per fare un confronto, prevediamo che la Terra rimarrà abitabile per circa un altro miliardo di anni, per circa 5,5 miliardi di anni in totale, prima che il Sole diventi troppo luminoso. La vita complessa sulla Terra è nata circa 3,9 miliardi di anni dopo la sua formazione, quindi se la Terra è per niente rappresentativa, le stelle a basso ossigeno sono forse meno degli obiettivi ideali. "
Oltre alla zona abitabile, la composizione di una stella può determinare l'eventuale composizione di eventuali pianeti che si formano. I rapporti carbonio-ossigeno e magnesio-silicio delle stelle possono influenzare se un pianeta avrà minerali di argilla caricati con magnesio o silicio come silicato di magnesio (MgSiO3), biossido di silicio (SiO2), ortosilicato di magnesio (Mg2SiO4) e ossido di magnesio (MgO ). La composizione di una stella può anche svolgere un ruolo nel fatto che un pianeta roccioso possa avere una roccia a base di carbonio anziché una roccia a base di silicio come il nostro pianeta. Anche l'interno dei pianeti potrebbe essere influenzato, in quanto gli elementi radiocativi determinerebbero se un pianeta ha un nucleo fuso o solido. La tettonica a zolle, ritenuta importante per l'evoluzione della vita sulla Terra, dipende da un interno fuso.
Young e il suo team stanno ora guardando 600 stelle, quelle che sono già state prese di mira nelle ricerche sugli esopianeti. Hanno in programma di produrre un elenco delle 100 migliori stelle che potrebbero avere pianeti potenzialmente abitabili.
