O termo habitat significa que quase todas as condições para a vida são atendidas, apenas não o vemos.

A habitabilidade é determinada pelos seguintes fatores: a presença de água na forma líquida, uma atmosfera suficientemente densa, diversidade química (moléculas simples e complexas baseadas em H, C, N, O, S e P) e a presença de uma estrela que traz a quantidade de energia necessária.

História do estudo: planetas terrestres

Do ponto de vista da astrofísica, foram vários os incentivos para o surgimento do conceito de zona habitável.

Considere nosso sistema solar e quatro planetas terrestres: Mercúrio, Vênus, Terra e Marte.

Mercúrio não tem atmosfera e está muito próximo do Sol para nos interessar. Este é um planeta com um destino triste, pois mesmo que tivesse atmosfera, seria levado pelo vento solar, ou seja, um fluxo de plasma fluindo continuamente da coroa de uma estrela.

Considere os planetas terrestres restantes no sistema solar - são Vênus, Terra e Marte. Eles surgiram quase no mesmo lugar e nas mesmas condições ~ 4,5 bilhões de anos atrás.

E, portanto, do ponto de vista da astrofísica, sua evolução deve ser bastante semelhante. Agora, no início da era espacial, quando avançamos no estudo desses planetas com a ajuda de naves espaciais, os resultados obtidos mostraram condições extremamente diferentes nesses planetas.

Agora sabemos que Vênus tem pressão muito alta e é muito quente na superfície. 460 –480 ° C são as temperaturas em que muitas substâncias até derretem. E desde as primeiras imagens panorâmicas da superfície, vimos que ela é completamente inanimada e praticamente não adaptada à vida.

Toda a superfície é um continente.

Imagem: Planetas terrestres - Mercúrio, Vênus, Terra, Marte.

Por outro lado, Marte É um mundo frio. Marte perdeu sua atmosfera.

Esta é novamente uma superfície desértica, embora existam montanhas e vulcões. A atmosfera de dióxido de carbono é muito rarefeita; se havia água ali, estava tudo congelado.

Marte tem uma calota polar, e os últimos resultados de uma missão a Marte sugerem que há gelo sob a cobertura de areia - regolito. E Terra. Temperatura muito favorável, a água não congela (pelo menos não em todos os lugares). E foi na Terra que surgiu a vida - tanto primitiva quanto multicelular, vida inteligente.

Parece que vemos uma pequena parte do sistema solar em que três planetas, chamados planetas terrestres, se formaram, mas sua evolução é completamente diferente. E nessas primeiras ideias sobre os possíveis caminhos de evolução dos próprios planetas, surgiu a ideia da zona habitável.

Limites da zona habitável

Os astrofísicos observam e exploram o mundo ao nosso redor, o espaço sideral que nos cerca, ou seja, nosso sistema solar e sistemas planetários em torno de outras estrelas.

E para de alguma forma sistematizar onde procurar, quais objetos se interessar, você precisa entender como determinar a zona habitável.

Sempre assumimos que outras estrelas devem ter planetas, mas as capacidades instrumentais nos permitiram descobrir os primeiros exoplanetas - planetas localizados fora do sistema solar - apenas 20 anos atrás. Como são determinados os limites internos e externos da zona habitável?

Em nosso sistema solar, acredita-se que a zona habitável esteja a uma distância de 0,95 antes da 1,37 unidades astronômicas do sol. Sabemos que a terra é 1 unidade astronômica (UA) do Sol, Vênus - 0,7 uma. ex., Marte 1,5 uma. e. Se conhecemos a luminosidade de uma estrela, é muito fácil calcular o centro da zona habitável - você só precisa tirar a raiz quadrada da razão da luminosidade dessa estrela e relacioná-la com a luminosidade da Sol, ou seja:

R ae \u003d (L estrela / L sol) 1/2.

Aqui Rae é o raio médio da zona habitável em unidades astronômicas, e eu estrela e eu sol - indicadores bolométricos da luminosidade da estrela desejada e do Sol, respectivamente.

Os limites da zona habitável são estabelecidos com base na exigência de que os planetas nela tenham água em estado líquido, pois é um solvente necessário em muitas reações biomecânicas.

Além da borda externa da zona habitável, o planeta não recebe radiação solar suficiente para compensar as perdas de radiação, e sua temperatura cairá abaixo do ponto de congelamento da água. Um planeta mais próximo do sol do que a borda interna da zona habitável seria superaquecido por sua radiação, fazendo com que a água evaporasse.

Mais estritamente, o limite interno é determinado tanto pela distância do planeta da estrela quanto pela composição de sua atmosfera e, em particular, pela presença dos chamados gases de efeito estufa: vapor de água, dióxido de carbono, metano, amônia, e outros. Como se sabe, os gases de efeito estufa causam o aquecimento da atmosfera, o que no caso de um efeito estufa catastroficamente crescente (por exemplo, Vênus primitivo) leva à evaporação da água da superfície do planeta e à perda da atmosfera.

A fronteira externa é outro lado da questão.

Assim que a quantidade de energia se torna insuficiente, os gases de efeito estufa (vapor d'água, metano e assim por diante) se condensam da atmosfera, caem como chuva ou neve e assim por diante. E, na verdade, os gases de efeito estufa se acumularam sob a calota polar de Marte.

É muito importante dizer uma palavra sobre a zona habitável para estrelas fora do nosso sistema solar: potencial - a zona de habitabilidade potencial, ou seja, as condições necessárias, mas não suficientes para a formação da vida, são atendidas nela. Aqui devemos falar sobre a viabilidade do planeta, quando uma série de fenômenos e processos geofísicos e bioquímicos entram em jogo, como a presença de um campo magnético no planeta, as placas tectônicas, a duração do dia planetário e assim por diante .

Esses fenômenos e processos estão sendo ativamente estudados em uma nova direção da pesquisa astronômica - a astrobiologia.

Procure planetas na zona habitável

Os astrofísicos simplesmente procuram planetas e depois determinam se eles estão na zona habitável.

A partir de observações astronômicas, você pode ver onde este planeta está localizado, onde está localizada sua órbita.

Se na zona habitável, imediatamente o interesse por este planeta aumenta. Em seguida, você precisa estudar este planeta em outros aspectos: a atmosfera, a diversidade química, a presença de água e a fonte de calor.

Isso já nos tira um pouco dos colchetes do conceito "potencial". Mas o principal problema é que todas essas estrelas estão muito distantes.

Uma coisa é ver um planeta em torno de uma estrela como o Sol. Existem vários exoplanetas semelhantes à nossa Terra - os chamados sub e super-Terras, ou seja, planetas com raios próximos ou ligeiramente maiores que o raio da Terra.

Os astrofísicos os estudam examinando a atmosfera, não vemos a superfície - apenas em casos isolados, os chamados imageamentos diretos, quando vemos apenas um ponto muito distante. Portanto, devemos estudar se este planeta tem uma atmosfera e, em caso afirmativo, qual é sua composição, quais gases existem e assim por diante.

Imagem: Exoplaneta (ponto vermelho à esquerda) e anã marrom 2 M1207 b (meio). A primeira imagem obtida com tecnologia de imagem direta em 2004 ano. (ESO/ Veu T)

Em sentido amplo, a busca por vida fora do sistema solar, e também no sistema solar, é a busca dos chamados biomarcadores.

Acredita-se que os biomarcadores sejam compostos químicos de origem biológica.

Sabemos que o principal biomarcador da Terra, por exemplo, é a presença de oxigênio na atmosfera. Sabemos que havia muito pouco oxigênio na Terra primitiva.

A vida mais simples e primitiva surgiu cedo, a vida multicelular surgiu bem tarde, para não dizer inteligente. Mas então, devido à fotossíntese, o oxigênio começou a se formar, a atmosfera mudou.

E este é um dos possíveis biomarcadores. Agora, de outras teorias, sabemos que existem vários planetas com atmosferas de oxigênio, mas a formação de oxigênio molecular lá é causada não por processos biológicos, mas por processos físicos comuns, digamos, a decomposição do vapor de água sob a influência de estrelas estelares. radiação ultravioleta.

Portanto, todo o entusiasmo de que, assim que virmos o oxigênio molecular, já será um biomarcador, não se justifica inteiramente.

Missão "Kepler"

Telescópio Espacial (CT) "Kepler"- uma das missões astronômicas de maior sucesso (depois do Telescópio Espacial Hubble, é claro).

Destina-se a encontrar planetas.

Agradecimentos ao CT "Kepler" demos um salto qualitativo no estudo de exoplanetas. CT "Kepler" concentrou-se em um método de descoberta - os chamados trânsitos, quando o fotômetro - o único instrumento a bordo do satélite - rastreava a mudança no brilho da estrela no momento em que o planeta passava entre ela e o telescópio.

Isso deu informações sobre a órbita do planeta, sua massa e condições de temperatura. E isso permitiu determinar na primeira parte desta missão a ordem 4500 potenciais candidatos planetários.

Imagem: Telescópio Espacial Kepler (NASA)

Em astrofísica, astronomia e, provavelmente, em todas as ciências naturais, costuma-se confirmar descobertas.

O fotômetro detecta que o brilho da estrela está mudando, mas o que isso pode significar?

Talvez alguns processos internos na estrela levem a mudanças; planetas passam - escurece. Portanto, é necessário observar a frequência das mudanças.

Mas para dizer com certeza que existem planetas lá, você precisa confirmar isso de alguma outra forma - por exemplo, alterando a velocidade radial da estrela. Ou seja, agora sobre 3600 planetas são planetas confirmados por vários métodos de observação.

E os potenciais candidatos são quase 5000 .

Proxima Centauri

em agosto 2016 2009, foi recebida a confirmação da presença de um planeta, chamado Proxima b, perto da estrela Proxima Centauri.

Por que todos estão tão interessados?

Por uma razão muito simples: é a estrela mais próxima do nosso Sol à distância 4,2 anos-luz (ou seja, a luz cobre essa distância em 4,2 Do ano). Este é o exoplaneta mais próximo de nós e possivelmente o corpo celeste mais próximo do sistema solar no qual a vida pode existir.

As primeiras medidas foram feitas em 2012 ano, mas como esta estrela é uma anã vermelha fria, uma série muito longa de medições teve que ser feita. E várias equipes científicas do Observatório Europeu do Sul (ESO) observam a estrela há vários anos. Eles fizeram um site, chama-se Pale Red D ot (palereddot.org - ed.), ou seja "ponto vermelho pálido", e as observações foram postadas lá.

Os astrônomos atraíram diferentes observadores, e foi possível acompanhar os resultados das observações em domínio público. Assim, foi possível acompanhar o próprio processo de descoberta deste planeta quase online.

E o nome do programa de observação e site remonta ao termo Pale Red. D ot, proposto pelo famoso cientista americano Carl Sagan para imagens do planeta Terra transmitidas por naves espaciais das profundezas do sistema solar. Quando tentamos encontrar um planeta parecido com a Terra em outros sistemas estelares, podemos tentar imaginar como é o nosso planeta das profundezas do espaço.

Este projeto foi chamado de Pale Blue D ot( "Pálido Ponto Azul"), pois do espaço, devido à luminosidade da atmosfera, nosso planeta é visível como um ponto azul. O planeta Proxima b acabou na zona habitável de sua estrela e relativamente perto da Terra.

Se nós, planeta Terra, estivermos 1 unidade astronômica de sua estrela, então este novo planeta está em 0,05 , Que está em 200 vezes mais perto. Mas a estrela brilha mais fraca, é mais fria e já a essas distâncias cai na chamada zona de captura de maré.

Como a Terra capturou a Lua e elas giram juntas, a situação é a mesma aqui. Mas, ao mesmo tempo, um lado do planeta é aquecido e o outro é frio.

Imagem: Paisagem estimada de Proxima Centauri b conforme retratada por um artista (ESO/ M. Kornmesser

Existem tais condições climáticas, um sistema de ventos que trocam calor entre a parte aquecida e a parte escura, e nas bordas desses hemisférios pode haver condições bastante favoráveis ​​à vida.

Mas o problema com o planeta Proxima Centauri b é que a estrela-mãe é uma anã vermelha.

As anãs vermelhas vivem bastante, mas têm uma propriedade específica: são muito ativas. Existem erupções estelares, ejeções de massa coronal e assim por diante.

Já foram publicados bastantes artigos científicos sobre este sistema, onde, por exemplo, dizem que, ao contrário da Terra, lá em 20 –30 vezes maior do que o nível de radiação ultravioleta. Ou seja, para ter condições favoráveis ​​na superfície, a atmosfera deve ser densa o suficiente para proteger contra a radiação.

Mas é o único exoplaneta mais próximo de nós que pode ser estudado em detalhes com a próxima geração de instrumentos astronômicos. Observe sua atmosfera, veja o que está acontecendo lá, se há gases de efeito estufa, que tipo de clima é, se há biomarcadores lá.

Os astrofísicos estudarão o planeta Proxima b, este é um objeto quente para pesquisa.

perspectivas

Estamos esperando por vários novos telescópios terrestres e espaciais, novos instrumentos a serem lançados.

Na Rússia será um telescópio espacial "Espectro-UV". O Instituto de Astronomia da Academia Russa de Ciências está trabalhando ativamente neste projeto.

NO 2018 O Telescópio Espacial Americano será lançado este ano. James Webb é a próxima geração em comparação com o CT. Hubble. Sua resolução será muito maior, e poderemos observar a composição da atmosfera desses exoplanetas que conhecemos, resolver de alguma forma sua estrutura, o sistema climático.

Mas você precisa entender que este é um instrumento astronômico geral - naturalmente, haverá uma competição muito grande, assim como no CT. Hubble: alguém quer olhar para a galáxia, alguém quer ver as estrelas, alguém quer ver outra coisa. Várias missões dedicadas de exploração de exoplanetas estão planejadas, como o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA. Na verdade, nos próximos 10 anos, podemos esperar um avanço significativo em nosso conhecimento de exoplanetas em geral e exoplanetas potencialmente habitáveis ​​como a Terra em particular.

Dê uma olhada na dispersão de estrelas no céu escuro da noite - todas elas contêm mundos incríveis como o nosso sistema solar. De acordo com as estimativas mais conservadoras, a Via Láctea contém mais de cem bilhões de planetas, alguns dos quais podem ser semelhantes à Terra.

Novas informações sobre planetas "alienígenas" - exoplanetas- abriu o telescópio espacial Kepler, explorando as constelações em antecipação ao momento em que um planeta distante estará na frente de sua luminária.

O observatório orbital foi lançado em maio de 2009 especificamente para procurar exoplanetas, mas falhou quatro anos depois. Depois de muitas tentativas de devolver o telescópio ao trabalho, a NASA foi forçada a desativar o observatório de sua “frota espacial” em agosto de 2013. No entanto, ao longo dos anos de observações, o Kepler recebeu tantos dados únicos que levará vários anos para estudá-los. A NASA já está se preparando para lançar o sucessor do Kepler, o telescópio TESS, em 2017.

Super-Terras no Cinturão Cachinhos Dourados

Hoje, os astrônomos identificaram quase 600 novos mundos de 3.500 candidatos ao título de "exoplaneta". Acredita-se que entre esses corpos celestes, pelo menos 90% podem vir a ser "verdadeiros planetas", e o resto - estrelas duplas, "anãs marrons" que não cresceram para tamanhos estelares e aglomerados de grandes asteróides.

A maioria dos novos candidatos a planetas são gigantes gasosos como Júpiter ou Saturno, bem como super-Terras - planetas rochosos várias vezes maiores que o nosso.

Naturalmente, longe de todos os planetas caem no campo de visão do Kepler e outros telescópios. Seu número é estimado em apenas 1-10%.

Para identificar definitivamente um exoplaneta, ele deve ser fixado repetidamente no disco de sua estrela. É claro que na maioria das vezes está localizado perto de seu sol, porque seu ano durará apenas alguns dias ou semanas terrestres, para que os astrônomos possam repetir as observações muitas vezes.

Esses planetas na forma de bolas quentes de gás muitas vezes acabam sendo "Júpiteres quentes", e um em cada seis é como uma super-Terra em chamas coberta de mares de lava.

É claro que, em tais condições, a vida proteica do nosso tipo não pode existir, mas entre centenas de corpos inóspitos há exceções agradáveis. Até agora, foram identificados mais de uma centena de planetas terrestres, localizados na chamada zona habitável, ou cinto de ouro.

Esse personagem de conto de fadas foi guiado pelo princípio "nem mais, nem menos". Da mesma forma, nos raros planetas incluídos na “zona da vida”, a temperatura deve estar dentro dos limites da existência de água líquida. Além disso, 24 planetas desse número têm um raio menor que dois raios da Terra.

No entanto, até agora apenas um desses planetas tem as principais características do gêmeo da Terra: está localizado na zona Cachinhos Dourados, tem tamanho próximo ao da Terra e faz parte de um sistema de anãs amarelas semelhante ao Sol.

No mundo das anãs vermelhas

No entanto, os astrobiólogos, procurando persistentemente por vida extraterrestre, não desanimam. A maioria das estrelas em nossa galáxia são pequenas anãs vermelhas frias e escuras. De acordo com dados modernos, as anãs vermelhas, sendo cerca de metade do tamanho e mais frias que o Sol, representam pelo menos três quartos da "população estelar" da Via Láctea.

Em torno desses "primos solares" giram sistemas em miniatura do tamanho da órbita de Mercúrio, e eles também têm seus próprios cinturões Cachinhos Dourados.

Astrofísicos da Universidade da Califórnia em Berkeley até compilaram um programa especial de computador TERRA, com a ajuda do qual uma dúzia de gêmeos terrestres foram identificados. Todos eles estão perto de suas zonas de vida perto de pequenas luminárias vermelhas. Tudo isso aumenta muito as chances da presença de centros extraterrestres de vida em nossa galáxia.

As anãs vermelhas, nas proximidades das quais planetas semelhantes à Terra foram encontrados, eram anteriormente consideradas estrelas muito silenciosas, e explosões acompanhadas por ejeções de plasma raramente ocorrem em suas superfícies.

Como se viu, de fato, esses luminares são ainda mais ativos que o Sol.

Poderosos cataclismos ocorrem constantemente em sua superfície, gerando rajadas de furacões de "vento estelar" que podem superar até mesmo o poderoso escudo magnético da Terra.

No entanto, pela proximidade de sua estrela, muitos gêmeos da Terra podem pagar um preço muito alto. Fluxos de radiação de flashes frequentes na superfície de anãs vermelhas podem literalmente “lamber” parte da atmosfera dos planetas, tornando esses mundos inabitáveis. Ao mesmo tempo, o perigo de ejeções coronais é aumentado pelo fato de que uma atmosfera enfraquecida protegerá mal a superfície de partículas carregadas de ultravioleta e raios X do "vento estelar".

Além disso, existe o perigo de que as magnetosferas de planetas potencialmente habitáveis ​​sejam suprimidas pelo campo magnético mais forte das anãs vermelhas.

Escudo Magnético Quebrado

Os astrônomos suspeitam há muito tempo que muitas anãs vermelhas têm um poderoso campo magnético que pode facilmente romper o escudo magnético que cerca planetas potencialmente habitáveis. Para provar isso, foi construído um mundo virtual no qual nosso planeta gira em torno de uma estrela semelhante em uma órbita muito próxima na "zona da vida".

Descobriu-se que muitas vezes o campo magnético de um anão não apenas deforma fortemente a magnetosfera da Terra, mas até a conduz sob a superfície do planeta. Nesse cenário, em apenas alguns milhões de anos, não teríamos mais ar ou água, e toda a superfície seria queimada pela radiação cósmica.

Duas conclusões interessantes decorrem disso. A busca por vida em sistemas de anãs vermelhas pode ser completamente inútil, e esta é outra explicação para o "grande silêncio do cosmos".

No entanto, talvez não possamos detectar inteligência extraterrestre de forma alguma porque nosso planeta nasceu muito cedo ...

Quem pode viver em exoplanetas distantes? Talvez essas criaturas?

O triste destino do primogênito

Analisando os dados obtidos com a ajuda dos telescópios Kepler e Hubble, os astrônomos descobriram que o processo de formação de estrelas na Via Láctea diminuiu significativamente. Isso se deve à crescente escassez de materiais de construção na forma de nuvens de poeira e gás.

No entanto, ainda há muito material em nossa galáxia para o nascimento de estrelas e sistemas planetários. Além disso, em alguns bilhões de anos, nossa ilha estelar colidirá com a galáxia gigante da Nebulosa de Andrômeda, o que causará uma colossal explosão de formação estelar.

Contra esse pano de fundo da evolução galáctica futura, foi recentemente ouvida a sensacional notícia de que há quatro bilhões de anos, na época da formação do sistema solar, existia apenas um décimo dos planetas potencialmente habitáveis.

Considerando que levou várias centenas de milhões de anos para o nascimento dos microorganismos mais simples em nosso planeta, e vários bilhões de anos mais formas de vida desenvolvidas foram formadas, é altamente provável que alienígenas inteligentes apareçam somente após a extinção do Sol.

Talvez aqui esteja a solução para o intrigante paradoxo de Fermi, que já foi formulado por um notável físico: e onde estão esses alienígenas? Ou faz sentido buscar respostas em nosso planeta?

Extremófilos na Terra e no espaço

Quanto mais nos convencemos da singularidade do nosso lugar no Universo, mais frequentemente surge a pergunta: a vida pode existir e se desenvolver em mundos completamente diferentes do nosso?

A resposta a esta pergunta é dada pela existência em nosso planeta de organismos incríveis - extremófilos. Eles receberam esse nome por sua capacidade de sobreviver em temperaturas extremas, ambientes venenosos e até mesmo em espaços sem ar. Biólogos marinhos encontraram criaturas semelhantes em gêiseres subterrâneos - "fumantes do mar".

Lá eles prosperam sob uma pressão colossal na ausência de oxigênio na borda das aberturas vulcânicas quentes. Seus "colegas" são encontrados em lagos de montanhas salgadas, desertos quentes e reservatórios subglaciais da Antártida. Existem até microorganismos "tardígrados" que suportam o vácuo do espaço. Acontece que mesmo no ambiente de radiação perto de anãs vermelhas, alguns "micróbios extremos" podem surgir.

Lago ácido localizado em Yellowstone. Placa vermelha - bactérias acidófilas

Tardígrados podem existir no vácuo do espaço

A biologia evolutiva acadêmica acredita que a vida na Terra se originou de reações químicas em uma "piscina quente e rasa" penetrada por raios ultravioleta e de ozônio de "tempestades de raios". Por outro lado, os astrobiólogos sabem que os blocos químicos de construção da vida também são encontrados em outros mundos. Por exemplo, eles foram observados em nebulosas de gás e poeira e sistemas de satélite de nossos gigantes gasosos. Isso, claro, está longe de ser uma “vida plena”, mas o primeiro passo para isso.

A teoria “padrão” da origem da vida na Terra recebeu recentemente um forte golpe de…. geólogos. Acontece que os primeiros organismos são muito mais antigos do que se pensava anteriormente, e se formaram em um ambiente completamente desfavorável de uma atmosfera de metano e magma fervente saindo de milhares de vulcões.

Isso faz com que muitos biólogos reflitam sobre a antiga hipótese da panspermia. Segundo ele, os primeiros microorganismos se originaram em outro lugar, digamos, em Marte, e chegaram à Terra no núcleo de meteoritos. Talvez as bactérias antigas tivessem que viajar uma distância maior em núcleos cometários de outros sistemas estelares.

Mas se é assim, então os caminhos da "evolução cósmica" podem nos levar a "irmãos de origem" que extraíram as "sementes da vida" da mesma fonte que nós...

Curti Amor Haha uau Triste Bravo

Segundo um pesquisador da Universidade de Yale (EUA), na busca por mundos habitáveis, é preciso abrir espaço para a segunda condição “Cachinhos Dourados”.

Por muitas décadas, pensou-se que um fator chave para determinar se um planeta poderia suportar a vida era a distância do seu sol. Em nosso sistema solar, por exemplo, Vênus está muito perto do Sol, Marte está muito longe e a Terra está na medida certa. Os cientistas chamam essa distância de “zona habitável” ou “zona Cachinhos Dourados”.

Também se acreditava que os planetas eram capazes de regular independentemente sua temperatura interna com a ajuda da convecção do manto e do deslocamento subterrâneo de rochas causado pelo aquecimento e resfriamento interno. O planeta pode inicialmente estar muito frio ou muito quente, mas eventualmente chegará à temperatura certa.

Novo estudo publicado na revista Avanços da ciência 19 de agosto de 2016, mostra que apenas estar na zona habitável não é suficiente para sustentar a vida. O planeta deve inicialmente ter a temperatura interna necessária.

Um novo estudo mostrou que, para a origem e manutenção da vida, o planeta deve ter uma certa temperatura. Crédito: Michael S. Helfenbein/Universidade de Yale

“Se você coletar todos os tipos de dados científicos sobre como a Terra evoluiu nos últimos bilhões de anos e tentar entendê-los, você eventualmente perceberá que a convecção no manto é bastante indiferente à temperatura interna”, disse Jun Korenaga, autor. do estudo e professor de geologia e geofísica na Universidade de Yale. Korenaga apresentou um quadro teórico geral que explica o grau de autorregulação esperado para a convecção no manto. O cientista sugeriu que a auto-regulação dificilmente é uma característica dos planetas terrestres.

“A ausência de um mecanismo autorregulador é de grande importância para a habitabilidade planetária. A pesquisa de formação de planetas sugere que os planetas terrestres são formados por impactos poderosos, e o resultado desse processo altamente aleatório é conhecido por ser altamente variável”, escreve Korenaga.

Uma variedade de tamanhos e temperaturas internas não impediria a evolução planetária se o manto se autorregulasse. O que tomamos como certo em nosso planeta, incluindo oceanos e continentes, não existiria se a temperatura interna da Terra não estivesse em uma determinada faixa, o que significa que o início da história da Terra não foi muito quente ou muito frio.

O Instituto de Astrobiologia da NASA apoiou o estudo. Korenaga é co-pesquisadora da equipe do projeto Terras Alternativas da NASA. A equipe está ocupada perguntando como a Terra mantém uma biosfera permanente durante a maior parte de sua história, como a biosfera se manifesta em "bioassinaturas" em escala planetária e a busca por vida dentro e fora do sistema solar.

Um exemplo de um sistema para encontrar a zona habitável dependendo do tipo de estrelas.

em astronomia, zona habitável, zona habitável, zona de vida (zona habitável, HZ) é uma área condicional no espaço, determinada com base em que as condições na superfície daqueles que nela estão serão próximas das condições e garantirão a existência de água na fase líquida. Assim, tais planetas (ou seus) serão favoráveis ​​ao surgimento de vida semelhante à Terra. A probabilidade de ocorrência de vida é maior na zona habitável nas proximidades ( zona habitável circunstelar, CHZ ) localizado na zona habitável ( zona habitável galáctica, GHZ), embora a pesquisa sobre este último ainda esteja engatinhando.

Deve-se notar que a presença de um planeta na zona habitável e seu favorável à vida não estão necessariamente relacionados: a primeira característica descreve as condições do sistema planetário como um todo e a segunda - diretamente na superfície de um corpo celeste .

Na literatura de língua inglesa, a zona habitável também é chamada de zona de cachinhos de ouro (Zona Cachinhos Dourados). Este nome é uma referência ao conto de fadas inglês Cachinhos Dourados e os Três Ursos, em russo conhecido como "Três Ursos". No conto de fadas, Cachinhos Dourados tenta usar vários conjuntos de três objetos homogêneos, em cada um dos quais um dos objetos é muito grande (duro, quente etc.), o outro é muito pequeno (macio, frio .. .), e o terceiro, intermediário entre eles, o item acaba sendo “justo”. Da mesma forma, para estar na zona habitável, o planeta não deve estar muito longe da estrela, nem muito perto dela, mas na distância "certa".

Zona habitável de uma estrela

Os limites da zona habitável são estabelecidos com base na exigência de que os planetas nela tenham água em estado líquido, pois é um solvente necessário em muitas reações bioquímicas.

Além da borda externa da zona habitável, o planeta não recebe radiação solar suficiente para compensar as perdas de radiação, e sua temperatura cairá abaixo do ponto de congelamento da água. Um planeta mais próximo do sol do que a borda interna da zona habitável seria superaquecido por sua radiação, fazendo com que a água evaporasse.

A distância da estrela onde esse fenômeno é possível é calculada a partir do tamanho e da luminosidade da estrela. O centro da zona habitável para uma determinada estrela é descrito pela equação:

(\displaystyle d_(AU)=(\sqrt (L_(estrela)/L_(sol))))), onde: - raio médio da zona habitável em , - índice bolométrico (luminosidade) da estrela, - índice bolométrico (luminosidade) .

Zona habitável no sistema solar

Existem várias estimativas de onde a zona habitável se estende:

Limite interno, e.	Borda externa A. e.	Fonte	Notas
0,725	1,24	Dole 1964	Estimativa sob a hipótese de albedo opticamente transparente e fixo.
0,95	1,01	Hart et ai. 1978, 1979	Estrelas K0 e além não podem ter uma zona habitável
0,95	3,0	Fogg 1992	Avaliação usando ciclos de carbono
0,95	1,37	Casting et ai. 1993
-	1-2% mais...	Budyko 1969, Sellers 1969, Norte 1975	… leva à glaciação global.
4-7% mais perto...	-	Rasool & De Burgh 1970	…e os oceanos não se condensarão.
-	-	Schneider e Thompson 1980	Crítica de Hart.
-	-	1991
-	-	1988	As nuvens de água podem estreitar a zona habitável à medida que aumentam o albedo e, assim, neutralizam o efeito estufa.
-	-	Ramanathan e Collins 1991	O efeito estufa para a radiação infravermelha tem um efeito mais forte do que o aumento do albedo devido às nuvens, e Vênus deveria estar seco.
-	-	Lovelock 1991
-	-	Whitemire et ai. 1991

Zona habitável galáctica

Considerações sobre o fato de que a localização do sistema planetário, localizado dentro da galáxia, deveria impactar na possibilidade de desenvolvimento da vida, levaram ao conceito do chamado. "zona habitável galáctica" ( GHZ, zona habitável galáctica ). Conceito desenvolvido em 1995 Guilherme González apesar de ser desafiado.

A zona habitável galáctica é, de acordo com as idéias atualmente disponíveis, uma região em forma de anel localizada no plano do disco galáctico. Estima-se que a zona habitável esteja localizada em uma região de 7 a 9 kpc do centro da galáxia, expandindo-se com o tempo e contendo estrelas de 4 a 8 bilhões de anos. Destas estrelas, 75% são mais velhas que o Sol.

Em 2008, um grupo de cientistas publicou extensas simulações de computador que, pelo menos em galáxias como a Via Láctea, estrelas como o Sol podem migrar por longas distâncias. Isso vai contra o conceito de que algumas áreas da galáxia são mais adequadas para a vida do que outras.

Procure planetas na zona habitável

Planetas em zonas habitáveis ​​são de grande interesse para cientistas que procuram tanto vida extraterrestre quanto futuros lares para a humanidade.

A equação de Drake, que tenta determinar a probabilidade de vida inteligente extraterrestre, inclui uma variável ( ne) como o número de planetas habitáveis ​​em sistemas estelares com planetas. Encontrar Cachinhos Dourados ajuda a refinar os valores dessa variável. Valores extremamente baixos podem apoiar a hipótese única da Terra, que afirma que uma série de eventos e ocorrências extremamente improváveis ​​levou à origem da vida em . Valores altos podem reforçar o princípio de mediocridade de Copérnico na posição: um grande número de planetas Cachinhos Dourados significa que a Terra não é única.

A busca por planetas do tamanho da Terra nas zonas habitáveis ​​das estrelas é uma parte fundamental da missão, que usa (lançada em 7 de março de 2009, UTC) para pesquisar e coletar características dos planetas nas zonas habitáveis. Em abril de 2011, 1.235 possíveis planetas foram descobertos, dos quais 54 estão localizados em zonas habitáveis.

O primeiro exoplaneta confirmado na zona habitável, Kepler-22 b, foi descoberto em 2011. Em 3 de fevereiro de 2012, quatro planetas confirmados de forma confiável são conhecidos por estarem nas zonas habitáveis ​​de suas estrelas.