Bewoonbare zones zijn de regio's rond sterren, inclusief onze eigen zon, waar de omstandigheden het meest gunstig zijn voor de ontwikkeling van het leven op rotsachtige planeten die toevallig in een baan om hen heen draaien. Over het algemeen zijn het regio's waar door de temperatuur vloeibaar water op het oppervlak van deze planeten kan staan en ze zijn ideaal voor 'het leven zoals we het kennen'. Specifieke omstandigheden, vanwege de aard van de atmosfeer, geologische omstandigheden, enz. Moeten ook per geval in overweging worden genomen.
Door nu sporenelementen in de gaststerren te onderzoeken, hebben onderzoekers aanwijzingen gevonden over hoe de bewoonbare zones evolueren en hoe die elementen ze ook beïnvloeden. Om te bepalen welke elementen in een ster zitten, bestuderen wetenschappers de golflengten van het licht. Deze sporenelementen zijn zwaarder dan de waterstof- en heliumgassen waaruit de ster voornamelijk bestaat. Er wordt nu aangenomen dat variaties in de samenstelling van deze sterren de bewoonbare zones eromheen beïnvloeden.
De studie werd geleid door Patrick Young, een theoretische astrofysicus en astrobioloog aan de Arizona State University. Young en zijn team presenteerden hun bevindingen op 11 januari 2012 tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society in Austin, Texas. Hij en zijn collega's hebben tot nu toe meer dan honderd dwergsterren onderzocht.
Een overvloed aan deze elementen kan van invloed zijn op hoe ondoorzichtig het plasma van een ster is. Calcium, natrium, magnesium, aluminium en silicium blijken ook kleine maar significante effecten te hebben op de evolutie van een ster - hogere niveaus resulteerden in koelere, rodere sterren. Young legt uit: “De persistentie van sterren als stabiele objecten is afhankelijk van de verwarming van plasma in de ster door kernfusie om druk te produceren die de inwaartse zwaartekracht tegenwerkt. Een hogere dekking houdt de energie van fusie efficiënter vast en resulteert in een koelere ster met een grotere straal. Efficiënter energiegebruik betekent ook dat nucleaire verbranding langzamer kan gaan, wat resulteert in een langere levensduur van de ster. ”
De levensduur van de bewoonbare zone van een ster kan ook worden beïnvloed door een ander element: zuurstof. Young vervolgt: 'De bewoonbare levensduur van een baan ter grootte van de aarde rond een ster met één massa is slechts 3,5 miljard jaar voor zuurstofarme composities, maar 8,5 miljard jaar voor zuurstofrijke sterren. Ter vergelijking: we verwachten dat de aarde nog ongeveer een miljard jaar of zo zal blijven, ongeveer 5,5 miljard jaar in totaal, voordat de zon te helder wordt. Het complexe leven op aarde ontstond zo'n 3,9 miljard jaar na de vorming ervan, dus als de aarde überhaupt representatief is, zijn zuurstofarme sterren misschien minder dan ideale doelen. ”
Naast de bewoonbare zone, kan de samenstelling van een ster de uiteindelijke samenstelling van eventuele planeten bepalen. De koolstof-zuurstof- en magnesium-siliciumverhoudingen van sterren kunnen van invloed zijn op of een planeet magnesium- of siliciumbeladen kleimineralen zal hebben, zoals magnesiumsilicaat (MgSiO3), siliciumdioxide (SiO2), magnesiumorthosilicaat (Mg2SiO4) en magnesiumoxide (MgO) ). De samenstelling van een ster kan ook een rol spelen bij de vraag of een rotsachtige planeet op koolstof gebaseerd gesteente kan hebben in plaats van op silicium gebaseerd gesteente zoals onze planeet. Zelfs het binnenste van planeten kan worden beïnvloed, omdat stralingselementen zouden bepalen of een planeet een gesmolten kern heeft of een vaste. Platentektoniek, waarvan wordt aangenomen dat ze belangrijk is voor de evolutie van het leven op aarde, is afhankelijk van een gesmolten interieur.
Young en zijn team kijken nu naar 600 sterren, die al worden getarget in exoplanet-zoekopdrachten. Ze zijn van plan een lijst te maken van de 100 beste sterren die mogelijk bewoonbare planeten zouden kunnen hebben.
