Зона, прыдатная для жыцця

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.

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

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:

${\displaystyle d_{AU}={\sqrt {L_{star}/L_{sun}}}}$

дзе

${\displaystyle d_{AU}\,}$ — сярэдні радыус зоны, прыдатнай для жыцця ў астранамічных адзінках,

${\displaystyle L_{star}\,}$ — баламетрычны паказчык (свяцільнасць) зоркі,

${\displaystyle L_{sun}\,}$ — 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 (n_e) 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