As zonas habitáveis são as regiões em torno das estrelas, incluindo o nosso próprio Sol, onde as condições são as mais favoráveis para o desenvolvimento da vida em todos os planetas rochosos que orbitam dentro delas. Geralmente, são regiões em que as temperaturas permitem a existência de água líquida na superfície desses planetas e são ideais para a "vida como a conhecemos". Condições específicas, devido ao tipo de atmosfera, condições geológicas, etc. também devem ser levadas em consideração, caso a caso.
Agora, examinando os oligoelementos nas estrelas hospedeiras, os pesquisadores descobriram pistas sobre como as zonas habitáveis evoluem e como esses elementos também as influenciam. Para determinar quais elementos estão em uma estrela, os cientistas estudam os comprimentos de onda de sua luz. Esses oligoelementos são mais pesados que os gases hidrogênio e hélio dos quais a estrela é composta principalmente. Pensa-se agora que variações na composição dessas estrelas afetem as zonas habitáveis ao seu redor.
O estudo foi liderado por Patrick Young, um astrofísico teórico e astrobiólogo da Universidade Estadual do Arizona. Young e sua equipe apresentaram suas descobertas em 11 de janeiro de 2012 na reunião anual da Sociedade Astronômica Americana em Austin, Texas. Ele e seus colegas examinaram mais de cem estrelas anãs até agora.
Uma abundância desses elementos pode afetar a opacidade do plasma de uma estrela. Foi constatado que cálcio, sódio, magnésio, alumínio e silício também têm efeitos pequenos, mas significativos, na evolução de uma estrela - níveis mais altos tendem a resultar em estrelas mais frias e mais vermelhas. Como Young explica: “A persistência de estrelas como objetos estáveis depende do aquecimento do plasma na estrela por fusão nuclear para produzir pressão que neutraliza a força interior da gravidade. Uma opacidade mais alta retém a energia da fusão de maneira mais eficiente e resulta em um raio maior, estrela mais fria. O uso mais eficiente da energia também significa que a queima nuclear pode prosseguir mais lentamente, resultando em uma vida útil mais longa para a estrela. ”
A vida útil da zona habitável de uma estrela também pode ser influenciada por outro elemento - o oxigênio. Young continua: "A vida útil habitável de uma órbita do tamanho da Terra em torno de uma estrela de uma massa solar é de apenas 3,5 bilhões de anos para composições sem oxigênio, mas 8,5 bilhões de anos para estrelas ricas em oxigênio. Para comparação, esperamos que a Terra permaneça habitável por mais um bilhão de anos ou mais, por um total de cerca de 5,5 bilhões de anos, antes que o Sol se torne luminoso demais. A vida complexa na Terra surgiu cerca de 3,9 bilhões de anos após a sua formação; portanto, se a Terra é representativa, as estrelas com pouco oxigênio talvez sejam menos do que os alvos ideais. ”
Assim como a zona habitável, a composição de uma estrela pode determinar a composição eventual de qualquer planeta que se formar. As taxas de carbono-oxigênio e magnésio-silício das estrelas podem afetar se um planeta terá minerais de argila carregados com magnésio ou silício, como silicato de magnésio (MgSiO3), dióxido de silício (SiO2), ortossilicato de magnésio (Mg2SiO4) e óxido de magnésio (MgO) ) A composição de uma estrela também pode ter um papel se um planeta rochoso pode ter rochas baseadas em carbono em vez de rochas baseadas em silício como o nosso planeta. Até o interior dos planetas poderia ser afetado, pois os elementos radiocativos determinariam se um planeta tem um núcleo fundido ou sólido. As placas tectônicas, consideradas importantes para a evolução da vida na Terra, dependem de um interior fundido.
Young e sua equipe agora estão olhando para 600 estrelas, que já estão sendo direcionadas em pesquisas de exoplanetas. Eles planejam produzir uma lista das 100 melhores estrelas que poderiam ter planetas potencialmente habitáveis.
