Обита́емая зо́на, зо́на обита́емости (HZ, habitable zone) — в астрономии условная область в космосе, определённая из расчёта, что условия на поверхности находящихся в ней планет будут близки к условиям на Земле. Соответственно, такие планеты и луны будут благоприятны для возникновения жизни, похожей на земную.
Следует отметить, что нахождение планеты в обитаемой зоне и её благоприятность для жизни не обязательно связаны: первая характеристика описывает условия в звёздной системе в целом, а последняя — непосредственно на поверхности небесного тела.
Вероятность возникновения жизни наиболее велика в обитаемой зоне в окрестностях звезды (CHZ, circumstellar habitable zone) и в обитаемой зоне галактики (GHZ, galactic habitable zone) — однако исследования последней по-прежнему находятся в зачаточном состоянии.
…села в креслище большого-здоровенного медведища, но оно показалось ей чересчур жёстким. Она пересела в кресло среднего медведя, но оно показалось ей чересчур мягким. Наконец плюхнулась в креслице маленького-малюсенького крошки медвежонка, и оно показалось ей не жёстким, не мягким, а в самый раз.
В англоязычной литературе обитаемую зону также называют зо́ной Златовла́ски (англ. Goldilocks Zone). Название содержит ссылку на сказку Goldilocks and the Three Bears, на русском языке известную как «Три медведя». В сказке Златовласка пытается использовать несколько наборов из трёх однородных предметов, в каждом из которых один из предметов оказывается чересчур большим (твёрдым, горячим и т. п.) другой — чересчур маленьким (мягким, холодным…), а третий, промежуточный между ними, предмет оказывается «в самый раз». Аналогично, для того, чтобы оказаться в обитаемой зоне, планета не должна находиться ни слишком далеко от звезды, ни слишком близко к ней, а на «правильном» удалении.
Содержание |
Границы обитаемой зоны установлены исходя из требования наличия на находящихся в ней планетах воды в жидком состоянии, поскольку она является необходимым растворителем во многих биомеханических реакциях.
За внешней границей обитаемой зоны планета не получает достаточно солнечной радиации, чтобы компенсировать потери на излучение, и её температура опустится ниже точки замерзания воды. Планета, расположенная ближе к светилу, чем внутренняя граница обитаемой зоны, будет чрезмерно нагреваться его излучением, в результате чего вода испарится.
Расстояние от звезды, где это явление возможно, вычисляется по размеру и светимости звезды. Центр обитаемой зоны для конкретной звезды описывается уравнением:
Существуют различные оценки того, где простирается обитаемая зона в Солнечной системе:
| Внутренняя граница, а. е. | Внешняя граница, а. е. | Источник | Примечания |
|---|---|---|---|
| 0.725 | 1.24 | Dole 1964[1] | Оценка в предположении оптически прозрачной атмосферы и фиксированного альбедо. |
| 0.95 | 1.01 | Hart et al. 1978, 1979[2] | Звезды K0 и дальше не могут иметь обитаемой зоны |
| 0.95 | 3.0 | Fogg 1992[3] | Оценка с использованием углеродных циклов |
| 0.95 | 1.37 | Kasting et al. 1993[4] | |
| — | 1 %—2 % дальше… | Budyko 1969[5] | …приводит к глобальному оледенению. |
| — | 1 %—2 % дальше… | Sellers 1969[6] | …приводит к глобальному оледенению. |
| — | 1 %—2 % дальше… | North 1975[7] | …приводит к глобальному оледенению. |
| 4 %—7 % ближе… | — | Rasool & DeBurgh 1970[8] | …и океаны не сконденсируются. |
| — | — | Schneider and Thompson 1980[9] | Критика Hart. |
| — | — | Kasting 1991[10] | |
| — | — | Kasting 1988[11] | Водяные облака могут сузить обитаемую зону, поскольку они повышают альбедо, и тем самым противодействуют парниковому эффекту. |
| — | — | Ramanathan and Collins 1991[12] | Парниковый эффект для инфракрасного излучения имеет более сильное влияние, чем повышенное из-за облаков альбедо, и Венера должна была быть сухой. |
| — | — | Lovelock 1991[13] | |
| — | — | Whitemire et al. 1991[14] |
Планеты в обитаемых зонах крайне интересны для учёных, которые ищут и внеземную жизнь и будущие дома для человечества[15].
Уравнение Дрейка, которое пытается определить вероятность внеземной разумной жизни, включает переменную (ne) в качестве числа жизнепригодных планет в звёздных системах с планетами. Нахождение экзопланет Златовласки помогает уточнить значения для этой переменной. Крайне низкие значения могут подтвердить гипотезу уникальной Земли, которая утверждает что серия крайне маловероятных случаев и событий привела к зарождению жизни на Земле. Высокие значения могут усилить принцип заурядности Коперника, в положении что большое количество планет Златовласки означает что Земля не уникальна.
Поиск одинаковых по размеру с Землёй планет в обитаемых зонах звезд — ключевая часть миссии Кеплер, которая использует космический телескоп (запущен 7 марта 2009 года, UTC) для обследования и сбора характеристик планет в обитаемых зонах.[16] На апрель 2011 года было обнаружено 1235 возможных планет, из которых 54 расположены в обитаемых зонах.[17]
Первая подтверждённая экзопланета в обитаемой зоне — Kepler-22 b — была обнаружена в 2011 году.[18] На 3 февраля 2012 года известно четыре достоверно подтвержденных планеты, находящихся в обитаемых зонах своих звёзд.[19]
Обитаемая зона.
