Зона, прыдатная для жыцця

Прыклад сістэмы знаходжання зоны, прыдатнай для жыцця, у залежнасці ад тыпу зоркі.

У астраноміі, зона, прыдатная для жыцця, або зона жыцця (англ.: habitable zone, HZ) — гэта ўмоўная вобласць у космасе, вызначаная з разліку, што ўмовы на паверхні размешчаных у ёй планет будуць блізкія да ўмоў на Зямлі і забяспечваюць існаванне вады ў вадкай фазе. Адпаведна, такія планеты (або іх спадарожнікі) будуць спрыяльныя для ўзнікнення жыцця, падобнага на зямное. Верагоднасць узнікнення жыцця найбольшая ў прыдатнай для жыцця зоне ў наваколлях зоркі (circumstellar habitable zone, CHZ), размешчанай пры гэтым у прыдатнай для жыцця зоне галактыкі (galactic habitable zone, GHZ), хоць даследаванні апошняй пакуль знаходзяцца ў зачаткавым стане.

Варта адзначыць, што знаходжанне планеты ў зоне, прыдатнай для жыцця, і яе спрыяльнасць для жыцця не абавязкова звязаны: першая характарыстыка апісвае ўмовы ў планетнай сістэме ў цэлым, а другая — непасрэдна на паверхні нябеснага цела.

У англамоўнай літаратуры прыдатную для жыцця зону таксама называюць зонай Золатавалоскі (англ.: Goldilocks Zone). Гэта назва з'яўляецца адсылкай да англійскай казкі Goldilocks and the Three Bears. У казцы Золатавалоска спрабуе скарыстацца некалькімі наборамі з трох аднародных рэчаў, у кожным з якіх адна з рэчаў апыняецца залішне вялікай (цвёрдай, гарачай і г.д.), іншы — залішне маленькай (мяккай, халоднай…), а у трэцім, прамежкавым, рэч апыняецца «ў самы раз». Аналагічна, для таго, каб апынуцца ў прыдатнай для жыцця зоне, планета не павінна знаходзіцца ні занадта далёка ад зоркі, ні заблізка да яе, а на «правільнай» адлегласці.

Зона зоркі, прыдатная для жыцця

Межы зоны, прыдатнай для жыцця, усталяваны, зыходзячы з патрабавання наяўнасці на размешчаных у ёй планетах вады ў вадкім стане, паколькі яна з'яўляецца неабходным растваральнікам у многіх біямеханічных рэакцыях.

За знешняй мяжой зоны, прыдатнай для жыцця планета не атрымлівае дастаткова сонечнай радыяцыі, каб кампенсаваць страты на выпраменьванне, і яе тэмпература апусціцца ніжэй пункту замярзання вады. Планета, размешчаная бліжэй да свяціла, чым унутраная мяжа зоны, прыдатнай для жыцця, будзе празмерна награвацца яго выпраменьваннем, у выніку чаго вада выпарыцца.

Адлегласць ад зоркі, дзе гэта з'ява магчыма, вылічваецца па памеры і свяцільнасці зоркі. Цэнтр зоны, прыдатнай для жыцця, для пэўнай зоркі апісваецца ўраўненнем:

дзе
 — сярэдні радыус зоны, прыдатнай для жыцця ў астранамічных адзінках,
 — баламетрычны паказчык (свяцільнасць) зоркі,
 — баламетрычны паказчык (свяцільнасць) Сонца.

Зона ў Сонечнай сістэме, прыдатная для жыцця.

Існуюць розныя ацэнкі таго, дзе распасціраецца ў Сонечнай сістэме зона, прыдатная для жыцця:

Унутраная мяжа, а.а. Знешняя мяжа, а.а. Крыніца Заўвагі
0.725 1.24 Dole 1964[1] Ацэнка ў здагадцы аптычна празрыстай атмасферы і фіксаванага альбеда.
0.95 1.01 Hart et al. 1978, 1979[2] Зоркі K0 і далей не могуць мець зоны, прыдатныя для жыцця
0.95 3.0 Fogg 1992[3] Ацэнка з выкарыстаннем вугляродных цыклаў
0.95 1.37 Kasting et al. 1993[4]
— 1 %—2 % далей… Budyko 1969[5], Sellers 1969[6], North 1975[7] …прыводзіць да глабальнага абледзянення.
4 %—7 % бліжэй… — Rasool & DeBurgh 1970[8] …і акіяны не скандэнсуюцца.
— — Schneider and Thompson 1980[9] Крытыка Hart.
— — Kasting 1991[10]
— — Kasting 1988[11] Вадзяныя аблокі могуць павузіць зону, прыдатную для жыцця, паколькі яны павялічваюць альбеда, і тым самым процідзейнічаюць парніковаму эфекту.
— — Ramanathan and Collins 1991[12] Парніковы эфект для інфрачырвонага выпраменьвання мае мацнейшы ўплыў, чым павышанае з-за аблокаў альбеда, і Венера павінна была быць сухой.
— — Lovelock 1991[13]
— — Whitemire et al. 1991[14]

Галактычная зона, прыдатная для жыцця

Меркаванні наконт таго, што месцазнаходжанне планетнай сістэмы размешчанай у межах галактыкі павінна ўплываць на магчымасць развіцця жыцця, прывяло да канцэпцыі т.зв. «галактычнай зоны, прыдатнай для жыцця» (англ. GHZ, galactic habitable zone). Канцэпцыю развіў у 1995 годзе Гільерма Гансалес[en][15], нягледзячы на яе аспрэчванне[16].

Галактычная зона, прыдатная для жыцця, уяўляе сабой, паводле сучасных уяўленняў, колцападобны рэгіён размешчаны ў плоскасці галактычнага дыска. Паводле ацэнак, у Млечным Шляху зона, прыдатная для жыцця, размешчана ў рэгіёне ад 7 да 9 кпс ад цэнтра галактыкі, які расшыраецца з часам і змяшчае зоркі ўзростам ад 4 да 8 мільярдаў гадоў. З гэтых зорак 75 % старэйшых за Сонца[17].

У 2008 група навукоўцаў апублікавала праведзенае глабальнае камп'ютарнае мадэляванне[18], у адпаведнасці з якім, прынамсі, у галактыках, падобных на Млечны Шлях, зоркі, падобныя да Сонца, могуць міграваць на вялікія адлегласці. Гэта супярэчыць канцэпцыі, што некаторыя зоны галактыкі больш прыдатныя для ўтварэння жыцця, чым іншыя[19][20].

Пошук планет у зоне, прыдатнай для жыцця

Планеты ў зонах, прыдатных для жыцця, вельмі цікавыя для навукоўцаў, якія шукаюць і пазаземнае жыццё і будучыя дамы для чалавецтва[21].

Ураўненне Дрэйка, якое спрабуе вызначыць верагоднасць пазаземнага разумнага жыцця, уключае пераменную (ne) у якасці колькасці жыццепрыдатных планет у зорных сістэмах з планетамі. Знаходжанне экзапланет Золатавалоскі дапамагае ўдакладніць значэнні гэтай пераменнай. Вельмі нізкія значэнні могуць пацвердзіць гіпотэзу ўнікальнай Зямлі, якая сцвярджае, што серыя вельмі малаверагодных выпадкаў і падзей прывяла да зараджэння жыцця на Зямлі. Высокія значэнні могуць узмацніць прынцып звычайнасці Каперніка, бо вялікая колькасць планет Золатавалоскі азначае, што Зямля не ўнікальная.

Пошук аднолькавых па памеры з Зямлёй планет у зонах зорак, прыдатных для жыцця — ключавая частка місіі Кеплер, якая выкарыстоўвае касмічны тэлескоп (запушчаны 7 сакавіка 2009 года, UTC) для абследавання і збору характарыстак планет у зонах, прыдатных для жыцця[22]. На красавік 2011 года было выяўлена 1235 магчымых планет, з якіх 54 размешчаны ў зонах, прыдатных для жыцця[23].

Першая пацверджаная экзапланета ў зоне, прыдатнай для жыцця — Kepler-22b — была выяўлена ў 2011 годзе[24]. На 3 лютага 2012 года вядома чатыры дакладна пацверджаныя планеты, размешчаныя ў зонах сваіх зорак, прыдатных для жыцця[25].

Гл. таксама

  • Жыццепрыдатнасць планеты
  • Тэрафармаванне
  • Экзапланета
  • Спіс экзапланет у зоне, прыдатнай для жыцця
  • Спіс патэнцыйна жыццепрыдатных экзапланет
  • Снегавая лінія
  • Альтэрнатыўная біяхімія
  • Вугляродны шавінізм

Крыніцы

  1. ↑ Planets for Man, Dole & Asimov 1964
  2. ↑ Hart et al 1978, 1979 Icarus vol.37, 351—35
  3. ↑ Fogg 1992
  4. ↑ Kasting et al 1993, Icarus 101, 108—128
  5. ↑ Budyko 1969
  6. ↑ Sellers 1969
  7. ↑ North 1975
  8. ↑ Rasool & DeBurgh 1970
  9. ↑ Schneider and Thompson 1980
  10. ↑ Kasting 1991
  11. ↑ Kasting 1988
  12. ↑ Ramanathan and Collins 1991
  13. ↑ Lovelock 1991
  14. ↑ Whitemire et al 1991
  15. ↑ Guillermo Gonzalez[en], Donald Brownlee, Peter Ward. The Galactic Habitable Zone: Galactic Chemical Evolution(англ.) // Icarus : рэц. навук. часопіс. — 2001. — Т. 152. — № 1. — С. 185—200. — ISSN 0019-1035. — DOI:10.1006/icar.2001.6617 — Bibcode: 2004Sci...303...59L — arΧiv:astro-ph/0103165 — PMID 14704421.
  16. ↑ Nikos Prantzos. On the “Galactic Habitable Zone”(англ.) // Space Science Reviews : рэц. навук. часопіс. — 2008. — Т. 135. — № 1—4. — С. 313—332. — ISSN 1572-9672. — DOI:10.1007/s11214-007-9236-9 — arΧiv:astro-ph/0612316.
  17. ↑ Charles H. Lineweaver, Yeshe Fenner, Brad K. Gibson. The Galactic Habitable Zone and the Age Distribution of Complex Life in the Milky Way(англ.) // Science : рэц. навук. часопіс. — 2004. — Т. 303. — № 5654. — С. 59—62. — ISSN 0036-8075. — DOI:10.1126/science.1092322 — arΧiv:astro-ph/0401024
  18. ↑ Rok Roskar, Victor P. Debattista, Thomas R. Quinn, Gregory S. Stinson, and James Wadsley. Riding the Spiral Waves: Implications of Stellar Migration for the Properties of Galactic Disks(англ.) // The Astrophysical Journal : рэц. навук. часопіс. — 2008. — Т. 684. — № 2. — С. L79—L82. — ISSN 0004-637X. — DOI:10.1086/527546 — arΧiv:0808.0206.
  19. ↑ Immigrant Sun: Our Star Could be Far from Where It Started in Milky Way (англ.)(недаступная спасылка). Newswise.com (15 верасня 2008). Архівавана з першакрыніцы 31 мая 2013. Праверана 24 студзеня 2013.
  20. ↑ Stephen Battersby.. Earth's wild ride: Our voyage through the Milky Way (англ.)(недаступная спасылка). New Scientist (5 снежня 2011). Архівавана з першакрыніцы 27 снежня 2014. Праверана 24 студзеня 2013.
  21. ↑ Joe Palca. 'Goldilocks' Planet's Temperature Just Right For Life(недаступная спасылка). Архівавана з першакрыніцы 8 лістапада 2011. Праверана 5 April 2011.
  22. ↑ David Koch; Alan Gould. Overview of the Kepler Mission (англ.)(недаступная спасылка). NASA (1 сакавіка 2009). Архівавана з першакрыніцы 11 кастрычніка 2007. Праверана 2 красавіка 2009.
  23. ↑ Mike Wall. Image Shows 1,235 Potential Alien Homeworlds (англ.)(недаступная спасылка). FOX News (1 красавіка 2011). Архівавана з першакрыніцы 10 жніўня 2011. Праверана 3 красавіка 2011.
  24. ↑ Іван Церахаў. Kepler-22b — першая ў гісторыі пацверджаная экзапланета ў зоне, прыдатнай для жыцця. 3dnews.ru (12 ліпеня 2011). Праверана 5 студзеня 2012.(недаступная спасылка)
  25. ↑ Data of Potential Habitable Exoplanets and Exomoons (англ.)(недаступная спасылка). Planetary Habitability Laboratory (2 лютага 2012). Архівавана з першакрыніцы 5 чэрвеня 2012. Праверана 3 лютага 2012.

Спасылкі