Zona locuibilă

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Zona locuibilă bazată pe strălucirea stelelor.

În astronomie și astrobiologie , zona locuibilă și, mai exact, zona circumstanțială locuibilă sau CHZ, este termenul științific pentru regiunea din jurul unei stele în care este teoretic posibil ca o planetă să păstreze apă lichidă la suprafața sa [1] . Conceptul se bazează pe condițiile favorabile vieții așa cum o cunoaștem pe Pământ , unde apa lichidă este esențială pentru toate formele de viață cunoscute; prin urmare, planetele capabile să aibă apă lichidă la suprafață sunt considerate printre cele mai favorabile pentru a găzdui viață extraterestră .

„Zona locuibilă” este uneori folosită mai general pentru a desemna mai multe regiuni care sunt considerate favorabile vieții , precum zona galactică locuibilă , termen inventat de Guillermo Gonzalez în 1995 și care reprezintă distanța unei planete de centrul galactic . Poziția planetelor și a sateliților naturali în zona locuibilă a stelei sale părinte (și a unei orbite aproape circulare) este doar unul dintre multele criterii care trebuie luate în considerare în ceea ce privește habitabilitatea planetei și este teoretic posibil să existe planete locuibile. zonă. Termenul englezesc „ planetă Goldilocks ” este utilizat pentru orice planetă situată în zona locuibilă circumstelară (CHZ) [2] [3] , în timp ce termenul de habitabilitate planetară implică faptul că planetele au anumite asemănări cu Pământul și că sunt planete stâncoase . Zeci de planete au fost descoperite în zona locuibilă, deși cele mai multe dintre ele par semnificativ mai mari decât Pământul; probabil acest lucru se datorează faptului că, datorită distanțelor mari implicate, este mai ușor să detectăm planete mai mari. Estimările actuale indică faptul că există cel puțin 500 de milioane de planete în zona locuibilă de pe Calea Lactee [4] .

Unii oameni de știință au sugerat că teoria zonei locuibile este prea simplistă, deoarece doar viața de pe Pământ este luată în considerare, în timp ce pot exista zone locuibile în care pot exista alți compuși decât apa, cum ar fi amoniacul și metanul , în forme lichide stabile. Unii astrobiologi fac ipoteza că aceste medii ar putea permite atingerea biochimiei alternative [5] . În plus, ar putea exista o mare varietate de habitate potențiale în afara zonei locuibile, cum ar fi în oceanele de apă sub suprafața unei exoplanete, la fel de locuibile ar putea fi oceanele formate din amoniac sau metan [6] .

Termenul „zonă locuibilă” se poate referi și la centura sistemului nostru solar , care, evident, include și Pământul , extinzându-se, conform autorilor, la distanțe ușor diferite: una dintre cele mai citate este estimarea lui Kasting și colab. din 1993 , care plasează zona locuibilă între o extensie minimă de 0,95 UA la una de 1,37 UA de la Soare [7] .

În ianuarie 2013 , o nouă estimare a zonei locuibile a fost făcută de o echipă condusă de Kopparapu. Concluzia studiului lor este că zonele locuibile sunt de fapt mai departe de stele decât se credea anterior și că unele exoplanete care se credeau anterior în zona locuibilă ar putea să nu mai fie. În acest studiu, Pământul ar fi situat lângă marginea interioară a zonei locuibile [8] [9] .

Istorie

Conceptul a fost menționat pentru prima dată în 1853, când William Whewell l-a menționat ca „zonă temperată a sistemului solar”. [10] Un secol mai târziu, în 1953, Harlow Shapley și Hubertus Strughold au aprofundat importanța apei lichide pentru dezvoltarea vieții, inventând termeni precum „centură de apă lichidă” și „ecosferă”, adică regiunea din jurul unei stele în care fluxul stelar i- ar permite prezența în această stare. [11] În 1959, Su-Shu Huang a adus o analiză mai cuprinzătoare a zonei locuibile, luând în considerare evoluția stelară, limitele dinamice în sisteme multiple și orbita în jurul planului galactic. [10] La scurt timp după aceea, în 1964, Stephen H. Dole a dezvoltat un concept mai puțin antropocentric al acestei regiuni, estimând numărul de planete locuibile în Calea Lactee la 600 de milioane. [12] Încă din 1993, Kasting, Whitmire și Reynolds au dezvoltat conceptul unei zone locuibile circumstelare, populară în secolul 21 , dezvoltând diferite modele climatice pentru a delimita cu precizie limitele interioare și exterioare ale zonei locuibile. [13]

Mai târziu, în 2000, astronomii Peter Ward și Donald Brownlee au introdus conceptul de „ zonă galactică habitabilă ”, dezvoltat ulterior de Guillermo Gonzalez . Zona locuibilă galactică este definită ca regiunea în care viața este cel mai probabil să apară într-o galaxie, relativ aproape de centrul galactic unde stelele sunt bogate în elemente grele, dar nu prea aproape pentru a fi expuse enormelor forțe gravitaționale prezente în apropiere .centrului galactic . [14]

Zona circumstelară locuibilă

Într-un sistem solar, se crede că o planetă trebuie să fie la o anumită distanță de steaua sa pentru a susține viața . Zona circumstanțială locuibilă (sau ecosferă ) este o sferă imaginară care înconjoară o stea: în spațiul delimitat de această sferă, orice planetă terestră ar putea fi capabilă să mențină prezența apei lichide . Prezența acestui element ar fi fundamentală pentru viață , datorită rolului important al solventului jucat în multe reacții biochimice . În 1959 , fizicienii Philip Morrison și Giuseppe Cocconi au descris zona circumstanțială locuibilă într-o cercetare SETI . Doi ani mai târziu, Frank Drake a popularizat conceptul cu propria ecuație ( ecuația Drake ).

Distanța de la o stea la care o planetă ar putea susține formele de viață poate fi calculată prin cunoașterea mărimii și strălucirii stelei în sine. Ecuația este următoarea:

unde este
indică raza zonei locuibile exprimată în unități astronomice ,
indică strălucirea stelei și
indică strălucirea Soarelui.

De exemplu: o stea cu 25% din Soare luminozitate lui va avea zona de locuit la aproximativ 0,50 UA distanță, în timp ce pentru o stea cu de două ori luminozitatea solară, acea zonă se va «muta departe» la 1.4 UA de la distanță. În practică, distanța necesară este aceea la care planeta primește de la steaua ei aceeași intensitate a luminii pe care Pământul (luată ca model) o primește de la Soare. Această ecuație este o consecință a proporționalității inversă pătratică a intensității luminii. Evident, o planetă care se afla în această centură nu ar fi neapărat locuibilă sau locuită: trebuie presupus, de fapt, că planeta ar trebui să fie de tip terestru , având deci multe asemănări cu Pământul (inclusiv, de exemplu, atmosferica compoziție ).

Pe măsură ce stelele evoluează, schimbând luminozitatea și temperatura, zona locuibilă tinde să se schimbe. Prin urmare, o planetă ar trebui să fie într-o poziție care să îi permită să rămână întotdeauna în limitele zonei, astfel încât să rămână ipotetic locuibilă.

Zona locuibilă a sistemului solar

O estimare a zonei locuibile a sistemului solar.

Au existat mai multe estimări ale zonei locuibile a sistemului solar, pe baza diferitelor modele științifice. De-a lungul timpului, Soarele însuși și-a mărit strălucirea în comparație cu primele timpuri ale vieții sale, prin urmare, zona locuibilă și-a extins limitele. Zona habitabilă conservatoare este cea mai îngustă bandă în care o planetă rămâne locuibilă în cea mai mare parte a vieții stelei în secvența principală , în timp ce zona locuibilă optimistă este locul în care o planetă poate fi în zona locuibilă doar pentru o anumită perioadă a vieții sale. stea, nu suficient de lungă pentru a se dezvolta forme de viață complexe.

Kasting și colab. în 1993 au elaborat un model considerând o planetă care, ca și Pământul, are vapori de apă (H 2 O) și dioxid de carbon ca fiind importante gaze cu efect de seră . Conform acestui model, zona locuibilă conservatoare a Soarelui variază de la 0,95 la 1,37 UA, cu o limită exterioară mai „conservatoare” de 1,15 UA, având în vedere vârsta de 4,6 miliarde de ani a Soarelui și luminozitatea sa mai mică în prima miliarde de vieți. [15] O analiză a studiului lui Kasting a fost făcută de Kopparapu și colab. în 2013, care a sugerat limite cuprinse între 0,99 și 1,68 UA de la Soare, plasând astfel Pământul în apropierea limitei interioare a zonei locuibile conservatoare. Potrivit aceluiași studiu, Venus se află la limita interioară a zonei optimiste locuibile, deoarece este posibil să fi fost în interiorul ei când Soarele era mai puțin luminos, în urmă cu peste un miliard de ani, deoarece studiile efectuate folosind sonde spațiale au constatat că apa lichidă de pe Venus a lipsit de cel puțin 1 miliard de ani, deoarece Soarele a fost cu 92% din luminozitatea actuală sau mai puțin. Pe de altă parte, orbita lui Marte este asumată ca fiind limita exterioară a zonei habitabile optimiste, deoarece în primele milioane de ani din viața sistemului solar, când era mai cald datorită formării recente, probabil că avea condiții pentru a avea lichid apă în suprafață, în ciuda unei iradieri mai mici a Soarelui. [16]

Având în vedere diferite compoziții atmosferice, alte studii sugerează limite mai largi ale zonei locuibile a Soarelui, precum cea a lui Zsom și colab. din 2013, pe baza diferitelor compoziții ale atmosferei, presiunii și umidității relative a unei planete, ar putea fi locuibilă chiar și la numai 0,38 UA de Soare, [17] în timp ce dimpotrivă, Ramirez și Kaltenegger în 2017 sugerează că, dacă atmosfera avea o concentrație de cel puțin 50% hidrogen vulcanic, o planetă din jurul Soarelui putea fi locuibilă până la 2,4 UA distanță. [18]

Estimarea zonei locuibile a sistemului solar se face dificilă din cauza unei serii lungi de factori și, deși în zonele locuibile optimiste ipotezate în mai multe studii, afeliul planetei Venus , orbita Lunii și planeta Marte sunt situate la în interiorul zonei locuibile, diferitele presiuni atmosferice ale acestor planete, mai degrabă decât zona locuibilă, determină habitabilitatea lor potențială. În cazul lui Venus, presiunea atmosferică este prea mare, iar un efect de seră extrem de ridicat determină o creștere mare a temperaturii suprafeței . Pe de altă parte, în cazul lui Marte, presiunea atmosferică este prea mică, prin urmare atmosfera și apa s-au dispersat în mare parte în spațiu, așa cum sa întâmplat cu Luna.

Majoritatea estimărilor sunt calculate luând ca referință Pământul, masa acestuia și constituția sa atmosferică, dar o planetă cu o atmosferă mai densă decât cea a Pământului (deoarece este mai masivă), cum ar fi Gliese 667 Cd sau Gliese 581 d , pe orbită în zona locuibilă extinsă, teoretic ar putea avea apă lichidă la suprafață, în plus, zona de conservare a unei planete în jurul unei stele de tip K sau M este proporțional mai mare, deoarece aceste stele trăiesc mult mai mult decât Soarele. [15]

Studiul lui Kasting revizuit de Koppararu în 2013 este totuși cel mai frecvent acceptat pentru planete cu masă și compoziție atmosferică similară cu cea a Pământului. [19] [20]

Atmosfera planetară

Pentru ca o planetă să aibă apă lichidă pe suprafața ei, aceasta trebuie să aibă o masă suficientă pentru a crea gravitație capabilă să rețină apă lichidă. Dacă densitatea este prea mică, atunci planeta va fi mai puțin probabil să mențină suficientă presiune atmosferică, iar apa s-ar sublima și ar atinge viteza de evacuare prin pierderea în spațiu, așa cum a fost probabil în cazul lui Marte. Dacă gravitația ar fi prea mare, ar putea comprima apa până la punctul de a rămâne solidă indiferent de temperatură. Atmosfera este responsabilă în primul rând de reglarea temperaturii unei planete, contribuind la efectul de seră și albedo, care sunt factorii care determină încălzirea și răcirea unei planete; dacă în primul caz cel mai evident exemplu este Venus, se crede că o răcire evidentă a avut loc pe planeta noastră în epoca pământului cu bulgări de zăpadă .

Orbita planetară

În această imagine artistică, o planetă ipotetică se mișcă pe o orbită extrem de excentrică, ieșind din zona locuibilă pentru perioade lungi în care orice apă lichidă ar putea îngheța. Cu toate acestea, în timpul iernilor lungi rămâne posibilitatea teoretică ca viața să poată supraviețui sub oceane.

Orbita Pământului și a celorlalte planete ale sistemului solar este aproape circulară, ceea ce permite ca temperatura să rămână stabilă, aproape de punctul triplu al apei. Orbita este în general cunoscută în cazul exoplanetelor, cu toate acestea multe dintre planetele descoperite par să aibă orbite excentrice , ceea ce uneori le face să „intre” și „să părăsească” zona locuibilă în timpul revoluției din jurul stelei părinte. Un exemplu în acest sens este 16 Cygni Bb . Instabilitatea termică ar putea duce la cicluri de sublimare și stocare a apei extrem de lungi, cu consecința că prezența apei ar putea fi instabilă și tranzitorie. Viața deja evoluată s-ar putea adapta poate, dar mai dificilă este nașterea aceleiași, în condiții similare.

Mediul inconjurator

Radiațiile și modificările strălucirii stelei pot afecta capacitatea planetelor din zona locuibilă de a reține apa de suprafață. Venus și Marte, de exemplu, ar fi putut experimenta o pierdere semnificativă și destul de rapidă a apei de suprafață. Vântul stelar poate contribui la pierderea presiunii necesare pentru a menține apa în stare lichidă, în timp ce fotoliza poate converti apa din atmosferă în gaze ușoare. Cele două efecte ar putea combina și elimina complet orice hidrosferă de pe o planetă. Mai mult, radiația electromagnetică emisă de stelele părinte poate pune viața în pericol pe suprafața planetelor din zona locuibilă. În cazul piticilor roșii, acestea sunt adesea supuse unor erupții bruște care pot avea efecte deosebit de dăunătoare, iar habitabilitatea sistemelor planetare pitice roșii este de fapt subiectul continuu al cercetării și dezbaterii. O planetă poate necesita un mecanism de apărare împotriva efectelor dăunătoare provenite din spațiu; pământul, de exemplu, are o combinație de apărări constând din atmosferă, magnetosferă și cicluri geologice și geofizice care îi permit să păstreze apă lichidă la suprafață.

Magnetosfera Pământului , care protejează vântul solar , este o importantă apărare naturală a planetei noastre.

Efecte de maree

Stelele mai mici decât Soarele au zone locuibile mult mai aproape de stea și planetele care orbitează în interiorul zonelor lor locuibile sunt supuse unor forțe de maree care ar putea elimina înclinarea axială , rezultând o lipsă de anotimpuri. Acest lucru ar duce la o planetă având poli mai reci și un ecuator mult mai cald, iar în timp apa planetei s-ar putea evapora. Forțele mareelor ​​ar putea induce o planetă să se rotească sincron , cu consecința că o emisferă ar fi întotdeauna în umbră și una întotdeauna în lumina stelei, cu un dezechilibru mare de temperatură de la o emisferă la alta [21] . Cu toate acestea, o lună exopolară care orbitează un gigant gazos din zona locuibilă ar putea avea un climat mai stabil și mai favorabil pentru a avea apă lichidă la suprafață. Pe orbita din jurul planetei, care nu radiază energie spre deosebire de stea, lumina ar ajunge aproape pe toată suprafața lunii pe măsură ce orbitează aceeași planetă. La fel ca o planetă, luna ar trebui să fie totuși relativ masivă pentru a menține apa lichidă la suprafață.

Efectele evoluției stelare

O imagine artistică a Soarelui, văzută de pe Pământ în etapa roșie a gigantului : în acel moment, viața pe Pământ va fi complet dispărută.
Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Formarea și evoluția sistemului solar § Viitorul .

În timpul vieții unei stele, zona locuibilă poate schimba zona și distanța față de steaua mamă [22] . Evoluția stelară poate fi cauza schimbărilor climatice majore pe o perioadă de milioane de ani, iar o planetă poate să nu mai fie în interiorul zonei locuibile după ceva timp. Viața zonei locuibile depinde de tipul de stea părinte: Pământul, de exemplu, va părăsi zona locuibilă în aproximativ un miliard de ani, când Soarele începe să evolueze spre stadiul de uriaș roșu . Zonele locuibile pot rămâne stabile mult mai mult în jurul stelelor cu masă mică, iar în cazul piticilor roșii, zona locuibilă poate rămâne stabilă timp de câteva miliarde de ani.

Extinderea zonei circumstelare locuibile

Zona circumstanțială locuibilă a considerat doar planete foarte asemănătoare cu Pământul, cu o cantitate mare de apă prezentă sub formă lichidă, dar, pentru o planetă, menținerea unei cantități mari de apă sub formă lichidă este o condiție „dificilă”, care depinde de o combinație dintre mulți factori diferiți, dintre care cel mai important este orbita aflată la o distanță foarte limitată de steaua sa: dacă este prea departe apa îngheață , dacă este prea aproape se evaporă .

Potrivit unui studiu recent al NASA , este mai probabil ca formele de viață să fie găsite pe planete deșertice, cum ar fi planeta Arrakis din romanul Dune . [23] O planetă fără prezența oceanelor , dar acoperită de deșerturi vaste și uscate și, prin urmare, cu o penurie ridicată de apă, în comparație cu Pământul, poate permite să găzduiască forme de viață într-o zonă circumstelară mult mai largă decât o planetă cu multă apă. De fapt, dacă există mai puțină apă înseamnă că:

  • dacă planeta este foarte departe de soarele său, va exista și mai puțină zăpadă și gheață, prin urmare o suprafață mai mică a planetei va fi albă sau foarte ușoară și, prin urmare, razele soarelui vor fi reflectate spre spațiu într-un procent mult mai mic, provocând o creștere în temperatura planetei. Acest lucru va permite temperaturi mai ridicate și mai adecvate pentru viață chiar și dincolo de orbita terestră ;
  • dacă planeta este aproape de soare, va exista mai puțină apă sub formă de vapori în atmosferă și, prin urmare, va exista un efect de seră limitat. Acest lucru va permite temperaturi mai scăzute și adecvate vieții chiar și la distanțe scurte de orbita Pământului.

Cu diferite simulări s-a văzut că o planetă deșertică poate extinde zona locuibilă de trei ori mai mult decât a unei planete cu multă apă.

Dimpotrivă, dacă ai puțină apă pe o planetă, poți să o împrăștii în pământ, făcând-o încet de locuit.

Zona galactică locuibilă

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Zona galactică locuibilă .

Poziția unui sistem planetar în interiorul galaxiei este fundamentală pentru dezvoltarea vieții și acest lucru a condus la definirea Zonei Galactice Habitabile (GHZ), concept dezvoltat în 1995 de Guillermo Gonzalez [24] [25] .

Teoria despre habitabilitatea planetară sugerează că sistemele stelare favorabile vieții trebuie să fie amplasate suficient de aproape de centrul galactic , unde sunt concentrate niveluri ridicate de elemente grele, datorită cărora se pot produce planete stâncoase . Acest lucru se datorează faptului că elementele grele sunt necesare pentru formarea a numeroase molecule organice: de exemplu, fierul este necesar pentru a forma hemoglobina și iodul pentru glandele endocrine, cum ar fi tiroida . Pe de altă parte, viața bazată pe carbon ar fi găsită mai sigură departe de centrul galactic: majoritatea stelelor din centrul galactic sunt vechi, instabile și multe sunt stele pe moarte, ceea ce înseamnă că formarea stelelor este minimă în centrul galactic. apropierea de centrul galaxiei și mai dificilă ar fi formarea planetelor terestre [26] . Mai mult, o planetă din apropierea centrului galactic este supusă diverselor elemente care pun viața în pericol, precum un număr mare de comete și asteroizi , precum și explozia frecventă a supernovelor , al căror efect asupra organismelor vii este încă neclar, deși se presupune. că radiațiile emise îngreunează formarea moleculelor complexe. În centrul galaxiei se află și gaura neagră centrală masivă, capabilă să aspire stele întregi și planete. Unele studii au arătat că în regiunile cu un conținut ridicat de elemente grele, numite metale , posibilitatea identificării planetelor masive care orbitează stelele lor la distanțe apropiate este foarte mare, iar aceste planete, definite ca Jupiteri fierbinți , ar putea împiedica existența planetelor terestre. cu orbite stabile în zona locuibilă a stelei lor, datorită forțelor gravitaționale exercitate de acestea. Cu toate acestea, în prezent este foarte dificil să se determine cu precizie care este zona galactică locuibilă.

În galaxia noastră ( Calea Lactee ), zona galactică locuibilă se consideră în prezent că se extinde la o distanță de aproximativ 25.000 de ani lumină (8 kilograme parsec ) de centrul galactic, conținând stele între 4 și 8 miliarde de ani. Alte galaxii, cu diferite compoziții, pot avea o zonă galactică locuibilă mai mare sau mai mică sau pot să nu aibă deloc una.

În 2008, o echipă de oameni de știință a publicat în Astrophysical Journal [27] rezultatele unei simulări pe computer privind zonele galactice locuibile: sugerează că, cel puțin în galaxii similare Căii Lactee, stele precum Soarele pot migra pe distanțe mari, punând astfel sub semnul întrebării ideea că anumite zone ale galaxiilor sunt mai favorabile pentru susținerea vieții decât altele [28] [29] .

Căutați planete și luni locuibile

Gigantul gazos Upsilon Andromedae s-a aflat într-o imagine artistică, văzută din ipotetica sa lună locuibilă.

Planetele situate în zona locuibilă prezintă un interes fundamental pentru cercetătorii interesați de viața extraterestră inteligentă sau pentru lumile din viitor locuibile de rasa umană [30] . În ecuația Drake , care încearcă să estimeze probabilitățile vieții inteligente extraterestre, există un factor (n e ) care nu este cuantificabil direct, ceea ce indică numărul mediu de planete locuibile într-un sistem stelar dat. Descoperirea exoplanetelor în zona locuibilă ar ajuta la rafinarea estimărilor acestei valori. O estimare foarte redusă ar contribui la întărirea ipotezei rarității Pământului , adică doar o serie de evenimente extrem de improbabile și în anumite condiții au dus la nașterea vieții pe planeta noastră. O estimare ridicată a factorului n e ar întări în schimb principiul copernican al mediocrității , care afirmă că Pământul nu este deloc special și este o planetă comună în univers. Găsirea planetelor terestre în zonele locuibile este o cercetare fundamentală a misiunii Kepler , care utilizează un telescop spațial (lansat la 7 martie 2009) pentru a detecta caracteristicile posibilelor planete locuibile. În aprilie 2011, Kepler a descoperit 1.235 de planete candidate, iar 54 dintre ele sunt situate în zona locuibilă a stelelor părinte [31] .

Pentru SETI , zonele locuibile sunt de o importanță considerabilă, deoarece căutarea sau trimiterea de semnale de la sau către civilizații extraterestre extraterestre este mai probabil pentru planetele situate în această centură. Allen Telescope Array este utilizat de Institutul SETI pentru a căuta semnale folosind o listă de planete candidate indicată de Misiunea Kepler [32] . Cel mai mare radiotelescop din lume, Banca Verde , este, de asemenea, utilizat pentru recepția de semnale artificiale de la sisteme potențial locuibile, inclusiv cele indicate de Kepler [33] .

Giganți de gaze și sateliți naturali

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Habitabilitatea unui satelit natural .

Multe dintre planetele descoperite în zona locuibilă a stelelor lor sunt uriași gazoși ; deși aceste planete uriașe nu sunt locuibile pentru viață așa cum o cunoaștem, ele pot avea luni asemănătoare Pământului, cu toate că nu este încă clar dacă s-ar putea forma mai întâi luni masive [34] .

70 Virginis b este un gigant gazos descoperit în 1996 și a fost unul dintre primele gânduri care a fost situat în zona locuibilă a stelei sale: totuși, estimarea ulterioară a distanței Hipparcos a dezvăluit că distanța stelei de Pământ a fost mai mare decât ceea ce el credea , deci este mai strălucitoare decât se estimase anterior, iar zona locuibilă mai îndepărtată decât planeta este de 70 Virginis, sugerând că ar putea avea temperaturi mai asemănătoare cu Venus decât cu Pământul [35] .

16 Cygni Bb , descoperit și în 1996, este un gigant gazos cu o orbită foarte excentrică , parțial în zona locuibilă. O orbită excentrică înseamnă că planeta ar avea anotimpuri cu temperaturi extreme în timpul revoluției sale. Cu toate acestea, simulările pe computer sugerează că o lună care orbitează gigantul gazos poate fi capabilă să păstreze apă lichidă la suprafață [36] .

Gliese 876 b și Gliese 876 c sunt doi giganți gazoși descoperiți în zona locuibilă din Gliese 876 . Ambele planete ar putea avea luni locuibile, precum și alți giganți gazoși descoperiți, inclusiv Upsilon Andromedae d , 55 Cancri f , Mu Arae b și planeta circumbinară Kepler-16 (AB) b .

Piticii roșii cu mase mai mici de 20% din cea a Soarelui este puțin probabil să aibă luni locuibile în jurul unor planete gigantice, deoarece dimensiunea redusă a zonei locuibile circumstelare a unui pitic roșu ar permite stelei să smulgă satelitul de pe planetă. Într-un astfel de sistem, exoluna ar trebui să fie suficient de aproape de planeta sa gazdă pentru a-și menține orbita, dar apoi atracția gravitațională a planetei sale uriașe ar provoca încălzirea mareelor atât de intensă încât elimină orice perspectivă de viață. [37]

Super Terenuri locuibile

Odată cu îmbunătățirea tehnicilor de detectare, au fost descoperite planete mai mici și puțin mai mari decât Pământul odată cu trecerea timpului, probabil de tip stâncos și cu o suprafață solidă, numită ulterior super-Pământuri .

Zona locuibilă din Gliese 581 în comparație cu cea a Soarelui.

Pitica roșie Gliese 581 are un sistem cu cel puțin 3 Super-Pământuri confirmate și două așteaptă confirmarea: în timp ce a treia planetă, Gliese 581 c , pare prea aproape de steaua de la care primește aceeași căldură ca Venus, Gliese 581 d este situat pe marginea exterioară a zonei locuibile și ar trebui să fie similar cu cel al lui Marte din sistemul solar. Cu toate acestea, în timp ce Marte are o masă mică care nu a reușit să mențină o atmosferă suficientă, Gliese 581 d are o masă atât de mare (5,6 M ⊕ ) încât păstrează o atmosferă groasă și generează un puternic efect de seră , capabil să rețină căldura pe suprafata. Inoltre, la fredda Gliese 581 irradia soprattutto nell' infrarosso , radiazione che può attraversare facilmente anche una spessa coltre di nubi. Gliese 581 g , nonostante non sia stato confermato, è più interno al pianeta de ben dentro alla zona abitabile della stella ed è tra quelli che potrebbero avere le condizioni in superficie più simili a quelle terrestri [38] . Nel caso dei pianeti di Gliese 581, il problema è piuttosto quello comune a tutti i pianeti situati nella zona abitabile di una nana rossa: la rotazione sincrona dovuta alla vicinanza dalla stella, induce il pianeta a volgere sempre lo stesso emisfero alla stella, con conseguente squilibrio termico tra i due emisferi. Ciò vale anche per altre super-Terre in orbita attorno a nane rosse, come nel caso di Gliese 667 Cc , un altro pianeta interessante dal punto di vista dell'abitabilità, in orbita attorno a Gliese 667 C , una nana rossa facente parte di un sistema stellare triplo [39] .

Kepler-22 b è una super Terra poco più grande della Terra, con una raggio 2,4 volte superiore, ed è situato nella zona abitabile di una stella simile al Sole , Kepler-22 , così come HD 40307 g , il pianeta più esterno del sistema di HD 40307 , dotata di altri cinque pianeti più interni.

Il sistema di Kepler-22 rapportato al sistema solare. In verde la zona abitabile.

Tau Ceti e e Tau Ceti f scoperti nel dicembre 2012 sono all'interno della zona abitabile di Tau Ceti , un analogo solare ad appena 12 anni luce dalla Terra. Anche se un po' più grandi del nostro pianeta, essi sono tra i meno massicci esopianeti scoperti all'interno di una zona abitabile [40] .

Il 7 gennaio 2013 , gli astronomi della Missione Keplero hanno annunciato la scoperta di KOI-172.02 , un pianeta candidato molto simile come dimensioni alla Terra (1,5 volte il raggio) in orbita intorno ad una stella simile al nostro Sole nella sua zona abitabile, considerato un ottimo candidato per ospitare vita aliena [41] .

Abitabilità al di fuori della zona abitabile

Niente fonti!
Questa voce o sezione sull'argomento astronomia non cita le fonti necessarie o quelle presenti sono insufficienti .
Puoi migliorare questa voce aggiungendo citazioni da fonti attendibili secondo le linee guida sull'uso delle fonti . Segui i suggerimenti del progetto di riferimento .

Il concetto di zona abitabile è stato criticato da Ian Stewart e Jack Cohen nel loro libro di astrobiologia "Evolving the Alien" per due motivi: in primis, considerare la "zona abitabile" come l'unica in grado di ospitare la vita, lascia supporre che possano esistere solo forme di vita simile a quelle terrestri, con le stesse esigenze e la stessa composizione; in secundis, anche ammettendo la validità della zona abitabile, possono benissimo esistere pianeti considerabili abitabili anche al di fuori della suddetta zona. Un esempio potrebbe essere Europa , satellite di Giove , che potrebbe ospitare, al di sotto del ghiaccio che lo ricopre, oceani d'acqua liquida con un ambiente simile a quello dei fondali oceanici terrestri. L'esistenza di estremofili sulla Terra fa sì che l'esistenza della vita su Europa sembri un'ipotesi plausibile. Il biologo planetario Carl Sagan sosteneva che la vita fosse possibile anche su pianeti giganti gassosi , come lo stesso Giove . La scoperta di forme di vita in un ambiente simile farebbero rivedere completamente le ipotesi sull'abitabilità di una determinata area dello spazio.

Differenti livelli di attività vulcanica, effetti lunari, e della massa planetaria possono influire sulla possibilità dei pianeti di sostenere la vita.

Note

  1. ^ VPL glossary
  2. ^ 'Goldilocks' planet may be just right for life New Scientist
  3. ^ The Goldilocks planet BBC
  4. ^ Seth Borenstein, Cosmic census finds crowd of planets in our galaxy , su apnews.excite.com , Associated Press, 19 febbraio 2011. URL consultato il 4 marzo 2013 (archiviato dall' url originale il 27 settembre 2011) .
  5. ^ Keith Cooper, Could Alien Life Exist in the Methane Habitable Zone? , su space.com , Space.com, 16 novembre 2011.
  6. ^ Alien Life May Live in Various Habitable Zones , su news.discovery.com , Discovery News.
  7. ^ Habitable Zone Distance (HZD): A habitability metric for exoplanets PHL
  8. ^ Ravi Kumar Kopparapu, Ramses Ramirez, James F. Kasting, Vincent Eymet, Tyler D. Robinson, Suvrath Mahadevan, Ryan C. Terrien, Shawn Domagal-Goldman, Victoria Meadows, Rohit Deshpande, Habitable Zones Around Main-Sequence Stars: New Estimates ( PDF ), gennaio 2013. arΧiv : 1301.6674
  9. ^ A New Habitable Zone PHL
  10. ^ a b Heller&Armstrong , p. 1 .
  11. ^ Kasting, 2010 , p. 6 .
  12. ^ ( EN ) p. 103 Stephen H. Dole, Habitable Planets for Man , Blaisdell Publishing Company, 1964.
  13. ^ Heller&Armstrong , p. 2 .
  14. ^ Guillermo Gonzalez, Donald Brownlee, Peter Ward, https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0103165.pdf ( PDF ), su arxiv.org , marzo 2001.
  15. ^ a b James F.Kasting et al. , Habitable Zones around Main Sequence Stars , in Icarus , vol. 101, n. 1, gennaio 1993, pp. 108-128, DOI : 10.1006/icar.1993.1010 .
  16. ^ Ravi Kumar Kopparapu, A revised estimate of the occurrence rate of terrestrial planets in the habitable zones around kepler m-dwarfs , in The Astrophysical Journal Letters , vol. 767, n. 1, 2013, p. L8, Bibcode : 2013ApJ...767L...8K , DOI : 10.1088/2041-8205/767/1/L8 .
  17. ^ Andras Zsom et al. , Towards the Minimum Inner Edge Distance of the Habitable Zone , in The Astrophysical Journal , vol. 778, n. 2, 2013), p. 109, DOI : 10.1088/0004-637X/778/2/109 .
  18. ^ Ramsis Ramirez, Lisa Kaltenegger, A Volcanic Hydrogen Habitable Zone , in The Astrophysical Journal Letters , vol. 837, p. L4, Bibcode : 2017ApJ...837L...4R , DOI : 10.3847/2041-8213/aa60c8 .
  19. ^ The number of potentially habitable exoplanets will be impacted , su phl.upr.edu , Planetary Habitability Laboratory.
  20. ^ Calculation of Habitable Zones , su depts.washington.edu ,Università di Washington .
  21. ^ New Conditions for Life on Other Planets: Tidal Effects Change 'Habitable Zone' Concept , in ScienceDaily , 24 febbraio 2011.
  22. ^ The Fast Fertile Universe and the Unstable Habitable Zone P. Gabor Vatican Observatory, Vatican City 2010 ( PDF ), su meetings.copernicus.org .
  23. ^ ( EN ) NASA, Alien Life More Likely on 'Dune' Planets , su astrobio.net , NASA, 1º settembre 2011. URL consultato il 17 settembre 2011 (archiviato dall' url originale il 4 novembre 2011) .
  24. ^ Guillermo Gonzalez, Donald Brownlee, Peter Ward, The Galactic Habitable Zone I. Galactic Chemical Evolution , 12 marzo 2001
  25. ^ Charles H. Lineweaver, Yeshe Fenner and Brad K. Gibson, The Galactic Habitable Zone and the Age Distribution of Complex Life in the Milky Way , in Science , vol. 303, n. 5654, gennaio 2004, pp. 59–62, DOI : 10.1126/science.1092322 . arΧiv : 0401024
  26. ^ Solstation – Habitable , su solstation.com . URL consultato il 23 giugno 2012 .
  27. ^ Rok Roškar, Victor P. Debattista, Thomas R. Quinn, Gregory S. Stinson, James Wadsley, Riding the Spiral Waves: Implications of Stellar Migration for the Properties of Galactic Disks , in Astrophysical Journal Letters , vol. 684, n. 2, 10 settembre 2008.
  28. ^ Immigrant Sun: Our Star Could be Far from Where It Started in Milky Way , su newswise.com , Newswise, 15 settembre 2008.
  29. ^ Earth's wild ride: Our voyage through the Milky Way , in New Scientist , n. 2841, novembre 2011.
  30. ^ 'Goldilocks' Planet's Temperature Just Right For Life Joe Palca
  31. ^ Image Shows 1,235 Potential Alien Homeworlds FoxNews
  32. ^ SETI Search Resumes at Allen Telescope Array, Targeting New Planets Seti.org
  33. ^ SETI at the Green Bank Telescope Archiviato il 20 gennaio 2013 in Internet Archive . Seti.berkeley.edu
  34. ^ Robin M. Canup, William R. Ward, A common mass scaling for satellite systems of gaseous planets , n. 441, Nature, 15 giugno 2006, pp. 834-839, DOI : 10.1038/nature04860 .
  35. ^ Perryman, MAC, et al., Hipparcos distances and mass limits for the planetary candidates: 47 Ursae Majoris, 70 Virginis, 51 Pegasi [ collegamento interrotto ] , in Astron. Astrophys. , vol. 310, 1996, pp. L21–L24.
  36. ^ International Journal of Astrobiology Cambridge Journals Online
  37. ^ Adam Hadhazy, The 'habitable edge' of exomoons , in Astrobiology Magazine , marzo 2013.
  38. ^ HEC: Graphical Catalog Results Planetary Habitabilty Laboratory
  39. ^ Gliese 667C c: Warm Superterran Exoplanet in the Constellation Scorpius Planetary Habitability Laboratory all'Università di Porto Rico ad Arecibo
  40. ^ M. Tuomi et al, Signals embedded in the radial velocity noise: Periodic variations in the τ Ceti velocities ( PDF ), in Astronomy & Astrophysics . arΧiv : 1212.4277
  41. ^ Clara Moskowitz, Most Earth-Like Alien Planet Possibly Found , su space.com , 9 gennaio 2013. URL consultato il 9 gennaio 2013 .

Bibliografia

Voci correlate

Altri progetti

Collegamenti esterni

Astronomia Portale Astronomia : accedi alle voci di Wikipedia che trattano di astronomia e astrofisica
Estratto da " https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Zona_abitabile&oldid=120393309 "