Зона придатна для життя

Зона придатна для життя — в астрономії позначає область поблизу зорі, де температура створювана за рахунок поглинання потоку випромінювання зорі твердою поверхнею екзопланети чи іншого твердого тіла, що знаходиться в цій зоні, відповідає температурному діапазону існування води у рідкому стані. Рідка вода на сьогодні вважається необхідною умовою для можливості зародження життя земного типу, оскільки вона потрібна для біохімічних реакцій.

Фізичні характеристики

Зоря випромінює енергію у вигляді світла згідно закону чорного тіла й відповідно потік випромінювання з одиниці площі зорі залежить від її ефективної температури: чим вища температура поверхневих шарів, тим більша кількість енергії, що випромінюється з одиниці площі поверхні зорі в одну секунду. Разом з тим, чим більша площа поверхні зорі, яка пропорційна квадрату її радіусу, тим більша загальна кількість випроміненої зорею енергії в одиницю часу й, відповідно, її світність.

При вільному розповсюдженні проміння зорі в просторі, потік випромінювання зменшується пропорційно квадрату пройденої відстані, тому чим далі від зорі знаходиться якесь космічне тіло (планета, комета чи астероїд), тим менший потік випромінювання від зорі падає на одиницю його поверхні, й відповідно, тим менше ця поверхня нагріватиметься поглинутим промінням. На певній відстані від зорі внаслідок поглинання потоку випромінювання температура на поверхні цього тіла становитиме біля 100°C (температура кипіння води). Ця відстань дає ближню межу, за якою вода може перебувати у рідкому стані. З віддаленням цього космічного тіла від зорі, потік випромінювання, що падає на його поверхню, зменшується й на певній відстані від зорі температура поверхні тіла становитиме 0°C (температура замерзання води). Ця відстань дає зовнішню межу, до якої вода ще може існувати у рідкому стані на поверхні розглянутого космічного тіла.

Таким чином, порівнюючи з Сонячною системою, відстань від зорі, на якій існує зона придатна для життя земного типу, обчислюється виходячи з розміру та світності зорі. Центр зони життя для кожної конкретної зорі знаходять за формулою:

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

де

$d_{AU} \,$ - середній радіус зони придатної для життя,астрономічних одиниць,

$L_{star} \,$ - болометричний показник (світність) зорі,

$L_{sun} \,$ - болометричний показник (світність) Сонця.

Сонячна система

У Сонячній системі зона придатна для життя займає проміжок від 0,95 до 1,37 астрономічних одиниць від Сонця й в цій області розташовані планети Венера, Земля та Марс.

Науковці вважають, що колонізація космосу в Сонячній системі на першому етапі охопить саме зону придатну для життя.

Планетні системи навколо інших зір

Система Глізе 581

Зона придатна для життя планетних систем Сонця та Глізе 581

Глізе 581 c, друга планета в системі червоного карлика Глізе 581 (20 світлових років від Землі), є прикладом екзопланети, яка знаходиться в зоні придатній для життя і теоретично на ній може існувати життя земного типу.

Див. також

• Терраформування
• Екзопланета