المناطق الصالحة للسكن هي المناطق المحيطة بالنجوم ، بما في ذلك الشمس الخاصة بنا ، حيث تكون الظروف هي الأكثر ملاءمة لتطوير الحياة على أي كواكب صخرية تحدث في المدار داخلها. بشكل عام ، هي مناطق تسمح فيها درجات الحرارة بوجود الماء السائل على سطح هذه الكواكب وهي مثالية "للحياة كما نعرفها". يجب أيضًا مراعاة الظروف المحددة ، بسبب نوع الغلاف الجوي ، والظروف الجيولوجية ، وما إلى ذلك ، على أساس كل حالة على حدة.
الآن ، من خلال فحص العناصر النزرة في النجوم المضيفة ، وجد الباحثون أدلة حول كيفية تطور المناطق الصالحة للسكن ، وكيف تؤثر هذه العناصر أيضًا عليها. لتحديد العناصر الموجودة في النجم ، يدرس العلماء الأطوال الموجية لضوءه. هذه العناصر النادرة أثقل من غازات الهيدروجين والهيليوم التي يتكون منها النجم في المقام الأول. يعتقد الآن أن الاختلافات في تكوين هذه النجوم تؤثر على المناطق الصالحة للسكن حولها.
قاد الدراسة باتريك يونغ ، عالم الفيزياء الفلكية النظري وعلم الأحياء الفلكية في جامعة ولاية أريزونا. قدم يونغ وفريقه النتائج التي توصلوا إليها في 11 يناير 2012 في الاجتماع السنوي للجمعية الفلكية الأمريكية في أوستن ، تكساس. وقد فحص هو وزملاؤه أكثر من مائة نجم قزم حتى الآن.
يمكن أن تؤثر وفرة هذه العناصر على مدى غموض بلازما النجوم. تم العثور على أن الكالسيوم والصوديوم والمغنيسيوم والألمنيوم والسيليكون لها أيضًا تأثيرات صغيرة ولكنها مهمة على تطور النجم - تميل المستويات الأعلى إلى إحداث نجوم أكثر برودة وأحمر. كما يشرح يونغ ، "يعتمد استمرار النجوم كأجسام مستقرة على تسخين البلازما في النجم عن طريق الاندماج النووي لإنتاج ضغط يتعارض مع قوة الجاذبية الداخلية. تعتيم التعتيم العالي طاقة الانصهار بشكل أكثر كفاءة ويؤدي إلى نصف قطر أكبر ونجم أكثر برودة. يعني الاستخدام الأكثر كفاءة للطاقة أيضًا أن الحرق النووي يمكن أن يستمر بشكل أبطأ ، مما يؤدي إلى عمر أطول للنجم ".
يمكن أن يتأثر عمر منطقة النجم الصالحة للسكن أيضًا بعنصر آخر - الأكسجين. يونغ يتابع: "العمر الافتراضي للسكن في مدار بحجم كوكب الأرض حول نجم كتلة شمسية واحدة هو 3.5 مليار سنة فقط للتركيبات المستنفدة للأكسجين ولكن 8.5 مليار سنة للنجوم الغنية بالأكسجين. للمقارنة ، نتوقع أن تظل الأرض صالحة للسكن لبليون سنة أخرى أو نحو ذلك ، لمدة إجمالية تبلغ حوالي 5.5 مليار سنة ، قبل أن تصبح الشمس مضيئة للغاية. نشأت الحياة المعقدة على الأرض بعد حوالي 3.9 مليار سنة من تكوينها ، لذلك إذا كانت الأرض ممثلة على الإطلاق ، فقد تكون النجوم منخفضة الأكسجين أقل من الأهداف المثالية. "
بالإضافة إلى المنطقة الصالحة للسكن ، يمكن أن يحدد تكوين النجم التكوين النهائي لأي كواكب تتشكل. يمكن أن تؤثر نسب الكربون والأكسجين والمغنيسيوم والسيليكون للنجوم على ما إذا كان الكوكب سيحتوي على معادن من المغنيسيوم أو الطين المحملة بالسيليكون مثل سيليكات المغنيسيوم (MgSiO3) ، وثاني أكسيد السيليكون (SiO2) ، ومغنيسيوم سيليكات المغنيسيوم (Mg2SiO4) ، وأكسيد المغنيسيوم (MgO) ). يمكن أن يلعب تكوين النجم أيضًا دورًا في ما إذا كان للكوكب الصخري صخور قائمة على الكربون بدلاً من الصخور القائمة على السيليكون مثل كوكبنا. حتى الجزء الداخلي من الكواكب يمكن أن يتأثر ، لأن العناصر الإشعاعية ستحدد ما إذا كان للكوكب قلب منصهر أو صلب. تكتونية الصفائح ، التي يعتقد أنها مهمة لتطور الحياة على الأرض ، تعتمد على المناطق الداخلية المنصهرة.
ينظر يونغ وفريقه الآن إلى 600 نجمة ، التي تم استهدافها بالفعل في عمليات البحث عن الكواكب الخارجية. يخططون لإنتاج قائمة بأفضل 100 نجم يمكن أن تحتوي على كواكب يمكن أن تكون صالحة للسكن.
