Las zonas habitables son las regiones alrededor de las estrellas, incluido nuestro propio Sol, donde las condiciones son las más favorables para el desarrollo de la vida en cualquier planeta rocoso que orbita dentro de ellas. En general, son regiones donde las temperaturas permiten que exista agua líquida en la superficie de estos planetas y son ideales para "la vida tal como la conocemos". Las condiciones específicas, debido al tipo de atmósfera, las condiciones geológicas, etc. también deben tenerse en cuenta, caso por caso.
Ahora, al examinar los elementos traza en las estrellas anfitrionas, los investigadores han encontrado pistas sobre cómo evolucionan las zonas habitables y cómo esos elementos también influyen en ellas. Para determinar qué elementos hay en una estrella, los científicos estudian las longitudes de onda de su luz. Estos oligoelementos son más pesados que los gases de hidrógeno y helio de los que se compone principalmente la estrella. Ahora se cree que las variaciones en la composición de estas estrellas afectan las zonas habitables a su alrededor.
El estudio fue dirigido por Patrick Young, un astrofísico teórico y astrobiólogo de la Universidad Estatal de Arizona. Young y su equipo presentaron sus hallazgos el 11 de enero de 2012 en la reunión anual de la American Astronomical Society en Austin, Texas. Él y sus colegas han examinado más de cien estrellas enanas hasta ahora.
La abundancia de estos elementos puede afectar la opacidad del plasma de una estrella. Se ha descubierto que el calcio, el sodio, el magnesio, el aluminio y el silicio también tienen efectos pequeños pero significativos en la evolución de una estrella: los niveles más altos tienden a dar como resultado estrellas más frías y rojas. Como explica Young, “la persistencia de las estrellas como objetos estables depende del calentamiento del plasma en la estrella por fusión nuclear para producir presión que contrarreste la fuerza de gravedad interna. Una opacidad más alta atrapa la energía de fusión de manera más eficiente y da como resultado un radio más grande, una estrella más fría. El uso más eficiente de la energía también significa que la combustión nuclear puede proceder más lentamente, lo que resulta en una vida útil más larga para la estrella ".
La vida útil de la zona habitable de una estrella también puede verse influenciada por otro elemento: el oxígeno. Young continúa: "La vida útil de una órbita del tamaño de la Tierra alrededor de una estrella de una sola masa solar es de solo 3.500 millones de años para las composiciones sin oxígeno, pero 8.500 millones de años para las estrellas ricas en oxígeno. A modo de comparación, esperamos que la Tierra permanezca habitable durante otros mil millones de años más o menos, durante unos 5.500 millones de años en total, antes de que el Sol se vuelva demasiado luminoso. La vida compleja en la Tierra surgió unos 3.900 millones de años después de su formación, por lo que si la Tierra es representativa, las estrellas con poco oxígeno son quizás menos que los objetivos ideales ".
Además de la zona habitable, la composición de una estrella puede determinar la composición final de cualquier planeta que se forme. La relación carbono-oxígeno y magnesio-silicio de las estrellas puede afectar si un planeta tendrá minerales de arcilla cargados de magnesio o silicio, como silicato de magnesio (MgSiO3), dióxido de silicio (SiO2), ortosilicato de magnesio (Mg2SiO4) y óxido de magnesio (MgO ) La composición de una estrella también puede desempeñar un papel en si un planeta rocoso podría tener roca a base de carbono en lugar de roca a base de silicio como nuestro planeta. Incluso el interior de los planetas podría verse afectado, ya que los elementos radiocativos determinarían si un planeta tiene un núcleo fundido o uno sólido. La tectónica de placas, que se considera importante para la evolución de la vida en la Tierra, depende de un interior fundido.
Young y su equipo ahora están mirando 600 estrellas, unas que ya están siendo apuntadas en búsquedas de exoplanetas. Planean producir una lista de las 100 mejores estrellas que podrían tener planetas potencialmente habitables.
