Obytné zóny sú regióny okolo hviezd, vrátane nášho vlastného Slnka, kde podmienky sú najpriaznivejšie pre rozvoj života na akýchkoľvek skalných planétach, ktoré sa vyskytujú na obežnej dráhe v nich. Všeobecne sú to oblasti, kde teploty umožňujú, aby na povrchu týchto planét existovala tekutá voda a sú ideálne pre „život tak, ako ho poznáme“. V závislosti od konkrétneho prípadu sa musia brať do úvahy aj osobitné podmienky z dôvodu druhu atmosféry, geologických podmienok atď.
Teraz skúmaním stopových prvkov v hostiteľských hviezdach vedci našli stopy, ako sa vyvíjajú obytné zóny a ako ich tieto prvky ovplyvňujú. Vedci skúmajú vlnové dĺžky svojho svetla, aby určili, aké prvky sú v hviezde. Tieto stopové prvky sú ťažšie ako plyny vodíka a hélia, z ktorých je hviezda primárne zložená. Predpokladá sa, že variácie v zložení týchto hviezd ovplyvňujú obytné zóny okolo nich.
Štúdiu viedla Patrick Young, teoretický astrofyzik a astrobiológ na Arizonskej štátnej univerzite. Young a jeho tím prezentovali svoje zistenia 11. januára 2012 na výročnom stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti v Austine v Texase. Spolu so svojimi kolegami doteraz preskúmali viac ako sto trpasličích hviezd.
Množstvo týchto prvkov môže ovplyvniť, ako nepriehľadná je plazma hviezdy. Zistilo sa, že vápnik, sodík, horčík, hliník a kremík majú tiež malý, ale významný vplyv na vývoj hviezdy - vyššie hladiny majú tendenciu viesť k chladnejším, červenavým hviezdam. Ako Young vysvetľuje: „Pretrvávanie hviezd ako stabilných objektov sa spolieha na zahrievanie plazmy v hviezde jadrovou fúziou, aby sa vytvoril tlak, ktorý pôsobí proti gravitačnej sile v strede. Vyššia opacita zachytáva energiu fúzie efektívnejšie a výsledkom je väčší polomer, chladnejšia hviezda. Účinnejšie využívanie energie tiež znamená, že jadrové spaľovanie môže prebiehať pomalšie, čo má za následok dlhšiu životnosť hviezdy. “
Životnosť obývateľnej zóny hviezdy môže ovplyvniť aj ďalší prvok - kyslík. Young pokračuje: „Obývateľná životnosť obežnej dráhy okolo Zeme okolo hviezdy s jednou solárnou hmotou je len 3,5 miliárd rokov pre kompozície s nedostatkom kyslíka, ale 8,5 miliárd rokov pre hviezdy bohaté na kyslík. Na porovnanie očakávame, že Zem zostane obývateľná ďalších asi miliárd rokov, spolu asi 5,5 miliárd rokov, skôr ako bude Slnko príliš svetelné. Komplexný život na Zemi vznikol asi 3,9 miliardy rokov po jeho vzniku, takže ak je Zem vôbec reprezentatívna, hviezdy s nízkym obsahom kyslíka sú pravdepodobne menej ako ideálne ciele. “
Rovnako ako obytná zóna môže zloženie hviezdy určiť aj prípadné zloženie planét, ktoré sa tvoria. Pomery hviezd uhlík-kyslík a horčík-kremík môžu ovplyvniť, či bude planéta obsahovať horčíkové alebo kremíkové ílové minerály, ako je kremičitan horečnatý (MgSiO3), oxid kremičitý (SiO2), ortokremičitan horečnatý (Mg2SiO4) a oxid horečnatý (MgO) ). Zloženie hviezdy môže tiež hrať úlohu v tom, či by skalná planéta mohla mať horninu založenú na uhlíku namiesto horniny na báze kremíka, ako je naša planéta. Mohlo by to ovplyvniť aj vnútro planét, pretože rádioaktívne prvky určia, či má planéta roztavené alebo pevné jadro. Dosková tektonika, považovaná za dôležitú pre vývoj života na Zemi, závisí od roztaveného interiéru.
Young a jeho tím sa teraz pozerajú na 600 hviezd, ktoré sú už predmetom exoplanetového vyhľadávania. Plánujú vytvoriť zoznam 100 najlepších hviezd, ktoré by mohli mať potenciálne obývateľné planéty.
