Оглавление
- 1 Обитаемая зона
- 1.1 Обитаемая зона и её значение
- 1.2 История концепции
- 1.3 Развитие концепции
- 1.4 Современные исследования
- 1.5 Критика и уточнения
- 1.6 Определение и оценки
- 1.7 Обитаемая зона и её границы
- 1.8 Расширенная обитаемая зона
- 1.9 Спектральные типы и характеристики звездных систем
- 1.10 Звездная эволюция
- 1.11 Пустынные планеты
- 1.12 Другие соображения
- 1.13 Происхождение атмосфер
- 1.14 Обитаемая зона и парниковые газы
- 1.15 Планеты вокруг красных карликов
- 1.16 Планеты с высоким эксцентриситетом
- 1.17 Открытия за пределами Солнечной системы
- 1.18 Исследования и прогнозы
- 1.19 Ранние открытия
- 1.20 Обитаемые суперземли
- 1.21 Планеты размером с Землю и солнечные аналоги
- 1.22 Открытие планет размером с Землю
- 1.23 Пригодность для жизни за пределами ГЦ
- 1.24 Значение для сложной и разумной жизни
- 1.25 Экстремальные условия и выживание организмов
- 1.26 Адаптация биологических видов
- 1.27 Поиск разумной жизни
- 1.28 Приоритетные объекты для поиска
- 1.29 Сообщения для внеземного разума
- 1.30 Полный текст статьи:
- 2 Обитаемая зона
Обитаемая зона
-
Обитаемая зона и её значение
- Обитаемая зона (HZ) — диапазон орбит вокруг звезды, где поверхность планеты может поддерживать жидкую воду.
- Границы HZ основаны на положении Земли и количестве лучистой энергии от Солнца.
- Жидкая вода важна для биосферы Земли и может определять масштабы и распределение планет с внеземной жизнью.
-
История концепции
- Концепция HZ была впервые представлена в 1953 году.
- В 1959 году Су-Шу Хуан ввел термин “обитаемая зона”.
- В 1964 году Стивен Х. Доул оценил количество пригодных для жизни планет в Млечном Пути в 600 миллионов.
- В 1993 году Джеймс Кастинг ввел термин “околозвездная обитаемая зона”.
-
Развитие концепции
- В 2000 году Питер Уорд и Дональд Браунли предложили идею “галактической обитаемой зоны”.
- В 2013 году была предложена околопланетная обитаемая зона.
- Термин “зона Златовласки” появился в 1970-х годах.
-
Современные исследования
- В 2013 году астрономы сообщили о существовании до 40 миллиардов планет в обитаемых зонах.
- Проксима Центавра b — ближайшая известная экзопланета в обитаемой зоне своей звезды.
- Концепция глубинных биосфер, подобных земной, стала общепринятой.
-
Критика и уточнения
- Концепция HZ подвергается сомнению, так как жидкая вода может существовать за пределами HZ.
- Жидкая вода может существовать при более широком диапазоне температур и давлений.
- Предложены другие околозвездные зоны для неводных растворителей.
-
Определение и оценки
- То, находится ли тело в HZ, зависит от радиуса орбиты, массы тела и потока излучения звезды.
- В Солнечной системе оценки HZ варьируются от 0,38 до 10,0 астрономических единиц.
- Венера и Марс находятся в пределах HZ, но условия на их поверхностях различаются.
-
Обитаемая зона и её границы
- Церера является единственной планетой планетарной массы в обитаемой зоне.
- Малая масса и солнечный ветер делают невозможным удержание жидкой воды на поверхности.
- Исследования указывают на наличие жидкой воды на Венере, Марсе, Весте и Церере в прошлом.
-
Расширенная обитаемая зона
- Объекты с атмосферами, способными оказывать радиационное воздействие, могут иметь жидкую воду на удалении от Солнца.
- В Солнечной системе нет примеров таких объектов.
- Внесолнечная экстраполяция требует учета индивидуальных характеристик звезд.
-
Спектральные типы и характеристики звездных систем
- Двойные системы имеют разные обитаемые зоны.
- Звезды О-типа не могут образовывать планеты из-за фотоиспарения.
- Красные карлики могут поддерживать планеты с постоянными температурами.
-
Звездная эволюция
- Обитаемые зоны меняются с течением времени.
- Красные карлики могут поддерживать жизнь на планетах.
- Звезды-красные гиганты имеют новые обитаемые зоны.
-
Пустынные планеты
- Атмосферные условия влияют на расположение пригодной для жизни зоны.
- На пустынных планетах оазисы воды могут быть ближе к звезде.
-
Другие соображения
- Планета не может иметь гидросферу без источника воды.
- Ледяные тела могут мигрировать в обитаемую зону, создавая планеты-океаны.
-
Происхождение атмосфер
- Атмосферы поддерживаются биогеохимическими циклами и смягчением атмосферных воздействий.
- Размер атмосферы зависит от обитаемой зоны, которая увеличивается с повышением атмосферного давления.
-
Обитаемая зона и парниковые газы
- Углекислый газ и водяной пар являются важными парниковыми газами.
- Водород также может увеличивать размер обитаемой зоны.
-
Планеты вокруг красных карликов
- Приливное замыкание может вызывать экстремальные температуры, но облака могут снижать разницу температур.
- Спутники вокруг планет-гигантов должны быть достаточно далеко, чтобы избежать приливного нагрева.
-
Планеты с высоким эксцентриситетом
- Планеты с высоким эксцентриситетом могут испытывать резкие сезонные изменения.
- Подземные места обитания могут быть изолированы от этих изменений.
-
Открытия за пределами Солнечной системы
- Kepler-62f, Kepler-186f и Kepler-442b могут быть потенциально обитаемыми.
- Тау Кита e находится на внутренней границе обитаемой зоны.
-
Исследования и прогнозы
- В Млечном Пути может быть около 95-180 миллиардов пригодных для жизни планет.
- Предыдущие исследования были более консервативными, но новые данные увеличивают это число.
-
Ранние открытия
- Первые открытия экзопланет были газовыми гигантами с эксцентричными орбитами.
- Некоторые из этих планет могут иметь спутники, поддерживающие жидкую воду.
-
Обитаемые суперземли
- Глизе 581с и Глизе 581d были первыми суперземлями в обитаемой зоне, но их пригодность для жизни была под вопросом.
- Kepler-22 b и Глизе 667 Cc также являются кандидатами на обитаемость.
-
Планеты размером с Землю и солнечные аналоги
- Планеты размером с Землю обычно определяются массой.
- Нижний диапазон для суперземель составляет 1,9 массы Земли.
- Верхний предел для планет размером с Землю составляет 1,5 радиуса Земли.
- Солнечный аналог — это звезда, похожая на Солнце, но не найдено ни одного точного двойника.
-
Открытие планет размером с Землю
- Kepler-69c и Kepler-62e/f — планеты размером с Землю, вращающиеся вокруг Kepler-69 и Kepler-62.
- Kepler-186f — самая близкая к Земле экзопланета, подтвержденная транзитным методом.
- Каптейн b — планета массой около 4,8 масс Земли, вращающаяся вокруг Каптейна.
- Kepler-438b и Kepler-442b — планеты размером с Землю, вращающиеся вокруг Kepler-438 и Kepler-442.
- K2-3d — планета размером с Землю, вращающаяся вокруг K2-3.
- Kepler-452b — планета на 50% больше Земли, вращающаяся вокруг Kepler-452.
- TRAPPIST-1 — система из трех планет вокруг ультрахолодной карликовой звезды.
- K2-72c и K2-72e — планеты размером с Землю вокруг K2-72.
- LHS 1140b — сверхплотная сверхземля на расстоянии 39 световых лет.
- Ross 128 b — планета на расстоянии 11 световых лет, вращающаяся вокруг Ross 128.
- K2-155d — планета размером с Землю, вращающаяся вокруг красного карлика.
- GJ 357 d — планета-суперземля на расстоянии 31 светового года.
- K2-18b — планета с водяным паром на расстоянии 124 световых лет.
-
Пригодность для жизни за пределами ГЦ
- Жидкая вода может существовать за пределами ГЦ благодаря приливному нагреву и радиоактивному распаду.
- Подземные воды могут существовать на планетах-изгоях.
- Альтернативные биохимические процессы могут способствовать развитию жизни.
-
Значение для сложной и разумной жизни
- Гипотеза о редких землях утверждает, что сложная жизнь встречается редко.
- Устойчивая орбита и поверхностные воды являются первичными требованиями для жизни.
- Сложная разумная жизнь может возникнуть за пределами ГЦ в подповерхностных средах или в результате ядерных реакций.
- На Земле сложные многоклеточные формы жизни могут существовать за пределами ГЦ.
-
Экстремальные условия и выживание организмов
- Милнезиум тихоходчатый выдерживает экстремальные температуры и вакуум космоса.
- Лишайники Rhizocarpon geographicum и Xanthoria elegans выживают при низком атмосферном давлении и низкой энергии излучения.
- Грибы Cryomyces antarcticus и Cryomyces minteri выживают в марсианских условиях.
-
Адаптация биологических видов
- Биологические виды, включая человека, адаптировались к условиям с обилием кислорода и химической энергии.
- При подходящей температуре, силе тяжести и атмосферном давлении земная жизнь может процветать без скафандров.
-
Поиск разумной жизни
- Планеты Солнечной системы остаются приоритетными для поиска разумной жизни.
- Уравнение Дрейка оценивает число разумных цивилизаций в галактике.
- “Водяная дыра” предложена как полоса для связи с внеземным разумом.
-
Приоритетные объекты для поиска
- HZ-кандидаты считаются наиболее вероятной средой обитания разумной жизни.
- Система Allen Telescope Array включает HZ-кандидатов в проект Phoenix.
-
Сообщения для внеземного разума
- Сообщения для подростков и Космический призыв 2 были отправлены в системы с планетами.
- Сообщения с Земли и Привет с Земли были направлены в систему Глизе 581.