المناطق الصالحة للسكن هي المناطق المحيطة بالنجوم ، بما في ذلك شمسنا ، حيث تكون الظروف مواتية لتطور الحياة على أي كواكب صخرية تدور حولها. بشكل عام ، هي مناطق تسمح درجات الحرارة فيها 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 ، و كيف تؤثر هذه العناصر عليها أيضًا . لتحديد العناصر الموجودة في النجم ، يدرس العلماء الأطوال الموجية لضوءه. هذه العناصر النزرة أثقل من غازات الهيدروجين والهيليوم التي يتكون منها النجم بشكل أساسي. يُعتقد الآن أن الاختلافات في تكوين هذه النجوم تؤثر على المناطق الصالحة للسكن من حولها.
قاد الدراسة باتريك يونج ، عالم الفيزياء الفلكية النظرية وعالم الأحياء الفلكية بجامعة ولاية أريزونا. قدم يونج وفريقه النتائج التي توصلوا إليها في 11 يناير 2012 في الاجتماع السنوي للجمعية الفلكية الأمريكية في أوستن ، تكساس. لقد قام هو وزملاؤه بفحص أكثر من مائة نجم قزم حتى الآن.
يمكن أن تؤثر وفرة هذه العناصر على مدى تعتيم بلازما النجم. تم العثور على الكالسيوم والصوديوم والمغنيسيوم والألمنيوم والسيليكون أيضًا تأثيرات صغيرة ولكنها مهمة على تطور النجم - تميل المستويات الأعلى إلى ظهور نجوم أكثر برودة وأكثر احمرارًا. كما يشرح يونغ ، 'يعتمد استمرار النجوم كأجسام مستقرة على تسخين البلازما في النجم عن طريق الاندماج النووي لإنتاج ضغط يصد القوة الداخلية للجاذبية. تعتيم أعلى يحبس طاقة الاندماج بشكل أكثر كفاءة وينتج عنه نصف قطر أكبر ونجم أكثر برودة. يعني الاستخدام الأكثر كفاءة للطاقة أيضًا أن الاحتراق النووي يمكن أن يستمر بشكل أبطأ ، مما يؤدي إلى إطالة عمر النجم '.
يمكن أيضًا أن يتأثر عمر المنطقة الصالحة للسكن في النجم بعنصر آخر - الأكسجين. يتابع يونغ: 'العمر الصالح للسكن في مدار بحجم الأرض حول نجم كتلته شمسية واحدة فقط 3.5 مليار سنة للتركيبات المستنفدة للأكسجين ولكن 8.5 مليار سنة للنجوم الغنية بالأكسجين. للمقارنة ، نتوقع أن تظل الأرض صالحة للسكن لمليار سنة أخرى أو نحو ذلك ، لمدة 5.5 مليار سنة تقريبًا ، قبل أن تصبح الشمس مضيئة جدًا. نشأت الحياة المعقدة على الأرض بعد حوالي 3.9 مليار سنة من تكوينها ، لذلك إذا كانت الأرض ممثلة على الإطلاق ، فربما 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 في النجوم على ما إذا كان الكوكب سيحتوي على معادن طينية محملة بالمغنيسيوم أو السيليكون مثل سيليكات المغنيسيوم (MgSiO3) وثاني أكسيد السيليكون (SiO2) وأورثوسيليكات المغنيسيوم (Mg2SiO4) وأكسيد المغنيسيوم (MgO) ). يمكن أن يلعب تكوين النجم أيضًا دورًا في معرفة ما إذا كان كوكب صخري يحتوي على صخور كربونية بدلاً من الصخور القائمة على السيليكون مثل كوكبنا. حتى الجزء الداخلي من الكواكب يمكن أن يتأثر ، حيث تحدد العناصر المشعة ما إذا كان للكوكب نواة منصهرة أو صلبة. يُعتقد أن الصفائح التكتونية مهمة لتطور الحياة على الأرض ، وتعتمد على باطن منصهر.
يبحث يونغ وفريقه الآن في 600 نجمة ، تلك النجوم التي يتم استهدافها بالفعل في عمليات البحث عن الكواكب الخارجية. إنهم يخططون لإنتاج قائمة بأفضل 100 نجم يمكن أن يكون لها كواكب صالحة للسكن.