กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 36 นาที

เขตที่อยู่อาศัยได้

การเปลี่ยนเส้นทางที่สามารถพิมพ์ได้/เปลี่ยนทางจากชื่ออื่น/การเปลี่ยนเส้นทางที่กล่าวถึงใน hatnotes/เปลี่ยนเส้นทางไปยังชื่อทางเทคนิค

ในทางดาราศาสตร์และดาราชีววิทยาเขตที่อยู่อาศัยได้ ( HZ ) หรือที่รู้จักกันในชื่อเขตที่อยู่อาศัยได้รอบดาวฤกษ์ ( CHZ )

เขตที่อยู่อาศัยได้

แผนภาพแสดงขอบเขตเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ โดยแบ่งตามประเภทของดาวฤกษ์ แกน y คืออุณหภูมิของดาวฤกษ์ โดยดวงอาทิตย์ (5772 เคลวิน) อยู่ด้านบน แกน x คือเปอร์เซ็นต์ของแสงดาวที่ส่องมาถึงดาวเคราะห์ โดยมีค่าตั้งแต่ 25% ของแสงดาวที่ส่องมาถึงโลก ไปจนถึง 150% ของแสงดาวที่ส่องมาถึงโลก บริเวณขอบด้านในของเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ ภาพนี้แสดงดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ 42 ดวง ซึ่งส่วนใหญ่โคจรรอบดาวแคระแดง ดาวเคราะห์ที่เย็นที่สุดรอบดาวแคระแดงแสดงเป็นดาวเคราะห์น้ำแข็งรูปทรงคล้าย "ดวงตา" เนื่องจากปรากฏการณ์ล็อกด้วยแรงโน้มถ่วง ในขณะที่ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่รอบดาวแคระแดงมีสีม่วง เนื่องจากมีการคาดการณ์เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงสีม่วง ดาวเคราะห์ที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้รอบดาวฤกษ์สีเหลืองแสดงเป็นสีเขียวหรือสีน้ำเงิน โลกถูกแสดงไว้ใกล้ด้านบน โดยมีเพียง Kepler-452 b เท่านั้นที่อยู่ใกล้เคียงกับตำแหน่งของโลก
แผนภาพแสดงขอบเขตเขตที่อยู่อาศัยได้ตามประเภทของดาวฤกษ์โดยใช้ข้อมูลเดือนธันวาคม 2025 [ 1 ]โลกถูกวางเคียงข้างดาวเคราะห์ นอกระบบ 45 ดวง ที่มีรัศมีน้อยกว่า 2 เท่าของโลกหรือมวลน้อยกว่า 5 เท่าของโลก ทำให้ดาวเคราะห์เหล่านั้นอาจเป็นดาวเคราะห์หินที่อยู่ในเขตที่อยู่อาศัยได้

ในทางดาราศาสตร์และดาราชีววิทยาเขตที่อยู่อาศัยได้ ( HZ ) หรือที่รู้จักกันในชื่อเขตที่อยู่อาศัยได้รอบดาวฤกษ์ ( CHZ ) หรือเขตโกลดิล็อกส์คือช่วงวงโคจรรอบดาวฤกษ์ที่พื้นผิวของดาวเคราะห์อาจมีน้ำในสถานะของเหลวได้นักวิทยาศาสตร์หลายคนถือว่าน้ำในสถานะของเหลวเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับดาวเคราะห์ที่จะอยู่อาศัยได้ ช่วงดังกล่าวขึ้นอยู่กับความสว่างของดาวฤกษ์ที่ปฏิสัมพันธ์กับชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ ที่ขอบด้านใน แสงจากดาวฤกษ์ซึ่งถูกกักไว้โดยก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ จะทำให้น้ำบนดาวเคราะห์เดือด ที่ขอบด้านนอก แสงจากดาวฤกษ์ไม่เพียงพอแม้จะได้รับความช่วยเหลือจากก๊าซในชั้นบรรยากาศ และน้ำบนดาวเคราะห์จะแข็งตัว[ 2 ] : 16 [ 3 ]ปัจจัยอื่นๆ อีกมากมายถูกเพิ่มเข้าไปในแบบจำลองเขตที่อยู่อาศัยได้ต่างๆ เขตที่อยู่อาศัยได้กลายเป็นเครื่องมือสำคัญในการค้นหาดาวเคราะห์ที่อยู่อาศัยได้เนื่องจากการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบทำให้ได้รัศมีวงโคจรโดยประมาณ

ชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า "เขตโกลดิล็อกส์" เป็นการเปรียบเทียบการอ้างอิงและการเล่นคำ จาก นิทานเด็กเรื่อง " โกลดิล็อกส์กับหมีสามตัว " ซึ่งเด็กหญิงตัวน้อยเลือกสิ่งของจากชุดสามชิ้น โดยปฏิเสธสิ่งของที่มากเกินไปหรือน้อยเกินไป (ใหญ่หรือเล็ก ร้อนหรือเย็น ฯลฯ) และเลือกสิ่งของที่อยู่ตรงกลาง ซึ่ง "พอดี"

นับตั้งแต่มีการนำเสนอแนวคิดนี้เป็นครั้งแรก ได้มีการยืนยันแล้วว่าดาวฤกษ์หลายดวงมีดาวเคราะห์ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ รวมถึงระบบบางระบบที่มีดาวเคราะห์ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้หลายดวง[ 4 ]ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่เหล่านี้ ซึ่งมักจะเป็นซูเปอร์เอิร์ธหรือดาวเคราะห์แก๊สยักษ์มีมวลมากกว่าโลก เนื่องจากดาวเคราะห์ที่มีมวลมากจะตรวจจับได้ง่ายกว่า [ 5 ] เมื่อวันที่ 4 พฤศจิกายน 2013 นักดาราศาสตร์รายงานโดยอิงจาก ข้อมูล กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ ว่า อาจมี ดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลก มากถึง 40 พันล้าน ดวง โคจรอยู่ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ของดาวฤกษ์ที่คล้ายดวงอาทิตย์และดาวแคระแดงในทางช้างเผือก[ 6 ] [ 7 ] ประมาณ 11 พันล้าน ดวงในจำนวนนี้อาจโคจรรอบดาวฤกษ์ที่คล้ายดวงอาทิตย์[ 8 ]พร็อกซิมา เซนทอรี บีซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 4.2 ปีแสง (1.3 พาร์เซก ) ในกลุ่มดาวเซนทอรัสเป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่รู้จักที่อยู่ใกล้ที่สุด และโคจรอยู่ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ของดาวฤกษ์ของมัน[ 9 ]เขตที่อยู่อาศัยได้ (HZ) ยังเป็นที่น่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับสาขาใหม่ของการอยู่อาศัยได้ของดาวบริวารตามธรรมชาติเนื่องจากดวงจันทร์ ที่มีมวลเท่าดาวเคราะห์ ในเขตที่อยู่อาศัยได้อาจมีจำนวนมากกว่าดาวเคราะห์[ 10 ]

แนวคิดเขตที่อยู่อาศัยแบบคลาสสิกถูกกำหนดไว้เฉพาะสำหรับพื้นผิวของดาวเคราะห์ที่ที่อยู่อาศัยขึ้นอยู่กับพลังงานของดาวฤกษ์เท่านั้นชีวภาคส่วนลึกเป็นที่รู้จักบนโลก แต่จะไม่สามารถตรวจพบได้บนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ[ 11 ] มีการเสนอเขตรอบดาวฤกษ์อื่นๆ ที่ มีตัวทำละลาย ที่ไม่ใช่น้ำซึ่งเอื้อต่อสิ่งมีชีวิตสมมุติฐานโดยอาศัยชีวเคมีทางเลือกที่สามารถมีอยู่ในรูปของเหลวที่พื้นผิว[ 12 ]

ประวัติศาสตร์

เอ็ดเวิร์ด วอลเตอร์ มอนเดอร์นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ ผู้ริเริ่มแนวคิดเรื่องเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้

แนวคิดเรื่องเขตที่อยู่อาศัยได้เกิดขึ้นในทางภูมิศาสตร์ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 อเล็กซานเดอร์ วินเชลล์ได้กล่าวถึงความสามารถในการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์ในปี 1883 โดยใช้คำจำกัดความที่ใกล้เคียงกับสิ่งที่ปัจจุบันเรียกว่าเขตที่อยู่อาศัยได้สำหรับสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน [ 13 ] การ ใช้คำว่าเขตที่อยู่ อาศัยได้ครั้งแรก อาจเกิดขึ้นในปี 1913 [ 14 ]โดยเอ็ดเวิร์ด มอนเดอร์ในหนังสือของเขาเรื่อง "Are The Planets Inhabited?" [ 15 ] บทความ ของฮูเบอร์ตัส สตรูโญลด์ในปี 1953 เรื่องThe Green and the Red Planet: A Physiological Study of the Possibility of Life on Marsใช้คำว่า "ecosphere" และอ้างถึง "เขต" ต่างๆ ที่สิ่งมีชีวิตสามารถเกิดขึ้นได้[ 16 ] [ 17 ]ในปีเดียวกันนั้นฮาร์โลว์ แชปลีย์ได้เขียน "Liquid Water Belt" ซึ่งอธิบายแนวคิดเดียวกันนี้ในรายละเอียดทางวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม งานทั้งสองเน้นย้ำถึงความสำคัญของน้ำเหลวต่อสิ่งมีชีวิต[ 18 ] Su-Shu Huangนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ชาวอเมริกันได้พัฒนาแนวคิดสมัยใหม่ของเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์ในชุดเอกสารในช่วงทศวรรษ 1950 และ 1960 [ 19 ] [ 13 ]

แนวคิดเรื่องความเหมาะสมสำหรับการอยู่อาศัยได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมในปี 1964 โดยสตีเฟน เอช. โดลในการศึกษาของ RAND Corporation เรื่อง "ดาวเคราะห์ที่มนุษย์สามารถอาศัยอยู่ได้ " ซึ่งเขาได้กล่าวถึงปัจจัยกำหนดความเหมาะสมของดาวเคราะห์สำหรับการอยู่อาศัยของมนุษย์ และในที่สุดก็ประมาณการว่ามีดาวเคราะห์ที่มนุษย์สามารถอาศัยอยู่ได้ในกาแล็กซีทางช้างเผือกประมาณ 600 ล้านดวง และประมาณ 50 ดวงในกาแล็กซีโดยรอบ100 ปีแสง [ 20 ] [ 21 ] ต่อมา Dole ได้ร่วมเขียนงานวิจัยฉบับที่มีเนื้อหาทางเทคนิคน้อยกว่าในหนังสือกับIsaac Asimov นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ ซึ่งตีพิมพ์ในช่วงที่การแข่งขันด้านอวกาศกำลัง เข้มข้น [ 22 ] [ 23 ]คำว่า " เขตโกลดิล็อกส์ " ปรากฏขึ้นในช่วงทศวรรษ 1970 โดยอ้างอิงถึงบริเวณรอบดาวฤกษ์ที่มีอุณหภูมิ "พอดี" สำหรับน้ำที่จะอยู่ในสถานะของเหลว[ 24 ]

ในปี พ.ศ. 2536 เจมส์ คาสติงและเพื่อนร่วมงานได้พัฒนารูปแบบสำหรับเขตที่อยู่อาศัยได้ทั่วดาวฤกษ์ที่มีความสว่างต่างกันโดยใช้แบบจำลองสภาพภูมิอากาศแบบง่าย[ 25 ] [ 26 ]การปรับปรุงแบบจำลองสภาพภูมิอากาศและการขยายไปยังดาวฤกษ์ขนาดเล็กทำให้เกิดการประมาณช่วงเขตใหม่และการนำเสนอแนวคิดเขตที่อยู่อาศัยแบบ "อนุรักษ์นิยม" และ "มองโลกในแง่ดี" [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]

การประยุกต์ใช้แนวคิดเขตที่อยู่อาศัยได้ในทางปฏิบัติเกิดขึ้นพร้อมกับการพัฒนาเทคโนโลยีกล้องโทรทรรศน์[ 29 ] ในปี 2552 กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศโดยเฉพาะเพื่อตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบในเขตที่อยู่อาศัยได้ เมื่อสิ้นสุดภารกิจ ข้อมูลชี้ให้เห็นว่าอย่างน้อย 20% และอาจมากถึง 50% ของดาวฤกษ์ที่มองเห็นได้ในเวลากลางคืนมีดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกอยู่ในเขตที่อยู่อาศัยได้[ 30 ] [ 31 ]ในปี 2561 ดาวเทียมสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบแบบผ่านหน้าดาวฤกษ์ (Transiting Exoplanet Survey Satellite)ได้ดำเนินการค้นหาต่อไป[ 32 ]

การขยายแนวคิด

ในปี พ.ศ. 2542 กิเยร์โม กอนซาเลซและคนอื่นๆ ตั้งข้อสังเกตว่าโลหะมีผลกระทบสำคัญต่อการก่อตัวของดาวเคราะห์และการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต[ 2 ] : 43 ร่วมกับนักบรรพชีวินวิทยา ปีเตอร์ วอร์ดและนักดาราศาสตร์โดนัลด์ บราวน์ลี กอนซาเลซ ได้นำเสนอแนวคิดเรื่อง " เขตที่อยู่อาศัยได้ในกาแล็กซี " [ 33 ]เขตที่อยู่อาศัยได้ในกาแล็กซี ซึ่งนิยามว่าเป็นบริเวณที่สิ่งมีชีวิตมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในกาแล็กซีมากที่สุด ครอบคลุมบริเวณที่อยู่ใกล้ศูนย์กลางกาแล็กซี มากพอ ที่ดาวฤกษ์ในบริเวณนั้นจะอุดมไปด้วยธาตุหนักแต่ไม่ใกล้จนเกินไปจนระบบดาวฤกษ์ วงโคจรของดาวเคราะห์ และการกำเนิดของสิ่งมีชีวิตจะถูกรบกวนบ่อยครั้งจากรังสีที่รุนแรงและแรงโน้มถ่วงมหาศาลที่พบได้ทั่วไปในศูนย์กลางกาแล็กซี[ 2 ] : 28

การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่แตกต่างจากดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ ทำให้เกิดข้อเสนอแนะว่าสิ่งมีชีวิตอาจเกิดขึ้นได้แม้ในสภาวะที่อยู่นอกเขตที่อยู่อาศัยที่กำหนดไว้ในปัจจุบัน[ 34 ] ต่อมา นักชีววิทยาอวกาศบางคนเสนอให้ขยายแนวคิดนี้ไปยังตัวทำละลายอื่นๆ รวมถึงไดไฮโดรเจน กรดซัลฟิวริก ไดไนโตรเจน ฟอร์มาไมด์ และมีเทน เป็นต้น ซึ่งจะสนับสนุนรูปแบบชีวิตสมมุติที่ใช้ชีวเคมีทางเลือก[ 12 ]ในปี 2013 มีการพัฒนาเพิ่มเติมในแนวคิดเขตที่อยู่อาศัย โดยมีการเสนอ เขตที่อยู่อาศัยรอบ ดาวเคราะห์หรือที่รู้จักกันในชื่อ "ขอบที่อยู่อาศัย" เพื่อครอบคลุมบริเวณรอบดาวเคราะห์ที่วงโคจรของดาวบริวารจะไม่ถูกรบกวน และในขณะเดียวกัน ความร้อนจากแรงดึงดูดของดาวเคราะห์จะไม่ทำให้น้ำเหลวเดือดระเหยไป[ 35 ]

คำนิยาม

คุณสมบัติทางเทอร์โมไดนามิกของน้ำที่แสดงถึงสภาวะบนพื้นผิวของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ: ดาวอังคารอยู่ใกล้จุดสามสถานะ โลกอยู่ในสถานะของเหลว และดาวศุกร์อยู่ใกล้จุดวิกฤต

เขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์ (circumstellar habitable zone) คือบริเวณรอบดาวฤกษ์ที่เอื้อต่อการมีดาวเคราะห์ที่มีน้ำในสถานะของเหลว การที่ดาวเคราะห์ดวงใดดวงหนึ่งอยู่ในเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์หรือไม่นั้น ขึ้นอยู่กับรัศมีวงโคจรของดาวเคราะห์ (สำหรับดาวบริวาร จะขึ้นอยู่กับวงโคจรของดาวฤกษ์) และฟลักซ์การแผ่รังสีของดาวฤกษ์ จากนั้นค่าเหล่านี้จะถูกนำไปใช้ในแบบจำลองสภาพภูมิอากาศร่วมกับสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงของH2และCO2เพื่อคำนวณขอบเขตของโซน สามารถใช้การตัดสองแบบที่แตกต่างกันได้ สำหรับโซนที่อยู่อาศัยแบบอนุรักษ์นิยมขอบด้านในแสดงถึงการสูญเสียน้ำเนื่องจากดาวเคราะห์ร้อนเกินไป และขอบด้านนอกคือขีดจำกัดสูงสุดของปรากฏการณ์เรือนกระจกที่การดูดซับของบรรยากาศไม่เพียงพอที่จะป้องกันไม่ให้น้ำแข็ง ตัว โซนที่อยู่อาศัยแบบมองโลกในแง่ดี (OHZ) ขยายช่วงเพื่อให้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงความสว่างของดาวฤกษ์เจ้าบ้านตามอายุ จากการวิเคราะห์น้ำที่เป็นไปได้บนดาวศุกร์และดาวอังคารในอดีต ขอบด้านในของ OHZ เรียกว่าขอบ "ดาวศุกร์ล่าสุด" และขอบด้านนอกเรียกว่า "ดาวอังคารยุคแรก" แบบจำลองสภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกันให้การคาดการณ์ที่แตกต่างกันสำหรับขนาดของโซน[ 27 ]

ดาวเคราะห์ที่เอื้อต่อการอยู่อาศัย

แนวคิดเขตที่อยู่อาศัยได้เป็นหัวใจสำคัญในการค้นหาดาวเคราะห์ที่อยู่อาศัยได้ มีการค้นพบ ดาวเคราะห์นอกระบบหลายพันดวงแต่การศึกษาวัตถุที่อยู่ห่างไกลเหล่านี้อย่างละเอียดนั้นทำได้ยากมาก การค้นพบแต่ละครั้งจะมีการประมาณรัศมีวงโคจรของดาวเคราะห์ และรัศมีนี้สามารถนำมาเปรียบเทียบกับขอบของเขตที่อยู่อาศัยได้[ 36 ]

ดาวเคราะห์อาจอยู่ใน "เขตที่อยู่อาศัยได้" แต่ก็ยังอาจไม่สามารถอยู่อาศัยได้ แม้ว่าเขตที่อยู่อาศัยได้ตามแบบแผนทั่วไปจะกำหนดจากความเป็นไปได้ที่จะมีน้ำ แต่การที่ดาวเคราะห์ดวงใดดวงหนึ่งในเขตที่อยู่อาศัยได้จะมีน้ำหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับสภาพพื้นผิวซึ่งขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเฉพาะของดาวเคราะห์ดวงนั้นหลายประการ นอกเหนือจากคุณสมบัติที่พิจารณาในการกำหนดเขตที่อยู่อาศัยได้[ 37 ] [ 38 ]ความเข้าใจผิดนี้สะท้อนให้เห็นในรายงานที่ตื่นเต้นเกี่ยวกับ 'ดาวเคราะห์ที่อยู่อาศัยได้' [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]นักดาราศาสตร์บางคนเสนอว่าไม่ควรใช้คำว่า "ความสามารถในการอยู่อาศัย" ด้วยซ้ำ[ 42 ] ในที่สุด เทคโนโลยีสำหรับการตรวจสอบสัญญาณของสิ่งมีชีวิตจากระยะไกลเท่านั้นที่จะนำไปสู่การค้นพบดาวเคราะห์ที่อยู่อาศัยได้[ 38 ] [ 40 ]

ต้องมีเกณฑ์เพิ่มเติมอีกมากมายสำหรับเขตที่เอื้อต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนแต่ถึงกระนั้น ดาวเคราะห์ที่อยู่ในเขตดังกล่าวก็อาจยังไม่สามารถรองรับสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนได้ ดาวเคราะห์ที่สามารถรองรับชีวิตมนุษย์ได้จะต้องเผชิญกับข้อกำหนดที่เข้มงวดมากยิ่งขึ้น ซึ่งรวมถึงอุณหภูมิพื้นผิวระหว่าง0–30 °Cและแสงในช่วงคลื่นแสงที่มองเห็นได้พร้อมความสว่าง0.02–30ลูเมน/ซม. ²แรงโน้มถ่วงต่ำกว่าประมาณ1.5 Gบรรยากาศออกซิเจนปราศจากก๊าซพิษ สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่จำเป็นต่ออาหาร ความเร็วลมที่ยอมรับได้ ระดับฝุ่นละอองต่ำ กัมมันตภาพรังสี การชนของอุกกาบาต แผ่นดินไหว และฟ้าผ่า[ 20 ] : 22

การประมาณการระบบสุริยะ

ช่วงของการประมาณค่าที่เผยแพร่สำหรับขอบเขตของ HZ ของดวงอาทิตย์ HZ แบบอนุรักษ์นิยม[ 20 ]แสดงด้วยแถบสีเขียวเข้มที่ตัดผ่านขอบด้านในของจุดไกลสุดของดาวศุกร์ในขณะที่ HZ ที่ขยายออกไป[ 43 ]ซึ่งขยายไปถึงวงโคจรของดาวเคราะห์แคระเซเรสแสดงด้วยแถบสีเขียวอ่อน
วัตถุที่มีมวลระดับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะซึ่งโคจรอยู่ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้บางส่วนหรือทั้งหมด เรียงจากซ้ายไปขวา ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลกและดวงจันทร์ ดาวอังคาร และเซเรส แม้ว่าหลายดวงจะมีน้ำบนพื้นผิวในสถานะของแข็ง แต่มีเพียงโลกเท่านั้นที่มีน้ำในสถานะของเหลวบนพื้นผิว สาเหตุหลักมาจากมวลที่น้อยและความไม่สามารถลดการระเหยและการสูญเสียชั้นบรรยากาศจากแรงลมสุริยะได้

การประมาณเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ภายในระบบสุริยะนั้นแตกต่างกันอย่างมาก โดยเขตต่างๆ นั้นอิงตามอุณหภูมิยังผลของดวงอาทิตย์ (5778 K ) และการกระจายความร้อนผ่านชั้นบรรยากาศทำให้เกิดโซนระหว่าง0.84 AUและ1.7 หน่วยดาราศาสตร์ (โดยกำหนดให้โลกอยู่ห่างจากโลกประมาณ 1.7 หน่วยดาราศาสตร์)1 AU ( หน่วยดาราศาสตร์ ) ขอบเขตเหล่านี้รวมถึงโลกและดาวอังคาร แต่ไม่รวมดาวศุกร์[ 44 ]ขอบด้านในของโซนอาจมีขนาดเล็กได้0.38 AUสำหรับคุณสมบัติการสะท้อนแสงของบรรยากาศและพื้นผิวดาวเคราะห์ที่เอื้ออำนวยเป็นพิเศษ[ 45 ]

เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิง ระยะห่างเฉลี่ยจากดวงอาทิตย์ของวัตถุสำคัญบางดวงภายในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ ตามการประมาณค่าต่างๆ มีดังนี้: ดาวพุธ 0.39 หน่วยดาราศาสตร์; ดาวศุกร์ 0.72 หน่วยดาราศาสตร์; โลก 1.00 หน่วยดาราศาสตร์; ดาวอังคาร 1.52 หน่วยดาราศาสตร์; เวสต้า 2.36 หน่วยดาราศาสตร์; เซเรสและพัลลัส 2.77 หน่วยดาราศาสตร์; ดาวพฤหัสบดี 5.20 หน่วยดาราศาสตร์; ดาวเสาร์ 9.58 หน่วยดาราศาสตร์ ในการประมาณค่าแบบอนุรักษ์นิยมที่สุด มีเพียงโลกเท่านั้นที่อยู่ในเขตดังกล่าว ในการประมาณค่าแบบยืดหยุ่นที่สุด แม้แต่ดาวเสาร์ที่จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด หรือดาวพุธที่จุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุด ก็อาจรวมอยู่ในเขตนี้ด้วย

การประมาณขอบเขตของเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้รอบดาวฤกษ์ของระบบสุริยะ
ขอบด้านใน ( AU )ขอบนอก (AU)ปีหมายเหตุ
0.71.241946, โดล, อาสิมอฟการประเมินเชิงคุณภาพแบบกว้างๆ[ 46 ]
0.9581.004พ.ศ. 2522 ฮาร์ท[ 47 ]อ้างอิงจากการสร้างแบบจำลองและการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ของวิวัฒนาการขององค์ประกอบบรรยากาศโลกและอุณหภูมิพื้นผิว เป็นการประมาณการแบบอนุรักษ์นิยม[ 46 ]
0.952.01992, ฟอกก์[ 43 ]มีการกล่าวอ้างว่าวัฏจักรคาร์บอนช่วยรักษาสภาพภูมิอากาศให้คงที่และขยายขอบเขตด้านนอกของเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้รอบดาวฤกษ์
0.951.371993, Kasting et al. [ 25 ]ได้วางรากฐานนิยามการทำงานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดของเขตที่อยู่อาศัยได้ในปัจจุบัน โดยถือว่า CO₂ และ H₂O เป็นก๊าซเรือนกระจกหลักเช่นเดียวกับบนโลก มีการโต้แย้งว่าเขตที่อยู่อาศัยได้นั้นกว้างเนื่องจากวัฏจักรคาร์บอเนต-ซิลิเกตและได้กล่าวถึงผลกระทบของการเย็นตัวลงของค่าอัลเบโดของเมฆ ตารางแสดงขีดจำกัดแบบอนุรักษ์นิยม ขีดจำกัดแบบมองโลกในแง่ดีอยู่ที่ 0.84–1.67 หน่วยดาราศาสตร์ (AU)
2.02010, Spiegel et al. [ 48 ]มีการเสนอว่าน้ำในสถานะของเหลวตามฤดูกาลนั้นเป็นไปได้ในระดับนี้ เมื่อรวมความเอียงของแกนโลกและความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรในระดับสูงเข้าด้วยกัน
0.752011, Abe et al. [ 49 ]พบว่าดาวเคราะห์ทะเลทรายที่มีพื้นดินเป็นส่วนใหญ่และมีน้ำอยู่ที่ขั้วโลกนั้น สามารถดำรงอยู่ได้ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าดาวเคราะห์น้ำอย่างโลก
102011, Pierrehumbert และ Gaidos [ 50 ]ดาวเคราะห์คล้ายโลกที่สะสมไฮโดรเจนดั้งเดิมจำนวนหลายสิบถึงหลายพันแท่งจากจานดาวเคราะห์ก่อนกำเนิด อาจมีสภาพที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยได้ในระยะทางที่ไกลถึง 10 หน่วยดาราศาสตร์ในระบบสุริยะ
0.77–0.871.02–1.182013, Vladilo et al. [ 36 ]ขอบด้านในของเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้รอบดาวฤกษ์จะอยู่ใกล้กว่า และขอบด้านนอกจะไกลกว่าเมื่อความดันบรรยากาศสูงขึ้น โดยกำหนดความดันบรรยากาศขั้นต่ำที่จำเป็นไว้ที่ 15 มิลลิบาร์
0.991.672013, คอปปาราปู และคณะ[ 27 ] [ 51 ]การประมาณค่าที่ปรับปรุงใหม่ของสูตรของ Kasting et al. (1993) โดยใช้อัลกอริทึมเรือนกระจกชื้นและการสูญเสียน้ำที่ปรับปรุงแล้ว ตามการวัดนี้ โลกอยู่บริเวณขอบด้านในของเขตที่อยู่อาศัยได้ และอยู่ใกล้กับ แต่เลยขีดจำกัดเรือนกระจกชื้นไปเล็กน้อย เช่นเดียวกับ Kasting et al. (1993) สิ่งนี้ใช้ได้กับดาวเคราะห์ที่มีลักษณะคล้ายโลก ซึ่งขีดจำกัด "การสูญเสียน้ำ" (เรือนกระจกชื้น) ที่ขอบด้านในของเขตที่อยู่อาศัยได้ คือจุดที่อุณหภูมิสูงถึงประมาณ 60 องศาเซลเซียส และสูงพอที่จะทำให้บรรยากาศอิ่มตัวด้วยไอน้ำอย่างสมบูรณ์ เมื่อชั้นสตราโตสเฟียร์เปียก การสลายตัวด้วยแสงของไอน้ำจะปล่อยไฮโดรเจนออกสู่อวกาศ ณ จุดนี้ การระบายความร้อนจากปฏิกิริยาของเมฆจะไม่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอีก ขีดจำกัด "เรือนกระจกสูงสุด" ที่ขอบด้านนอก คือจุดที่บรรยากาศที่มี CO2 เป็นหลัก ประมาณ 8 บาร์ ได้สร้างความร้อนจากเรือนกระจกสูงสุด และการเพิ่มขึ้นของ CO2 ต่อไปจะไม่สร้างความร้อนมากพอที่จะป้องกันไม่ให้ CO2 แข็งตัวออกจากบรรยากาศอย่างรุนแรง ขีดจำกัดในแง่ดีอยู่ที่ 0.97–1.67 AU คำจำกัดความนี้ไม่ได้คำนึงถึงความเป็นไปได้ของภาวะโลกร้อนจากการแผ่รังสีของเมฆ CO2
0.382013, Zsom et al. [ 45 ]ผลักดันขอบด้านในให้มีค่าต่ำสุดโดยใช้การผสมผสานต่างๆ ขององค์ประกอบบรรยากาศ ความดัน และความชื้นสัมพัทธ์ของบรรยากาศของดาวเคราะห์
0.952013, Leconte et al. [ 52 ]จากการใช้แบบจำลอง 3 มิติ นักวิจัยกลุ่มนี้ได้คำนวณหาขอบด้านในของระบบสุริยะได้เท่ากับ 0.95 หน่วยดาราศาสตร์ (AU)
0.952.42017 รามิเรซ และคัลเทเนกเกอร์[ 53 ]การขยายเขตที่อยู่อาศัยของคาร์บอนไดออกไซด์-ไอน้ำแบบคลาสสิก[ 25 ]โดยสมมติว่าความเข้มข้นของบรรยากาศไฮโดรเจนจากภูเขาไฟอยู่ที่ 50%
0.93–0.912019, Gomez-Leal และคณะ[ 54 ]การประมาณค่าเกณฑ์เรือนกระจกชื้นโดยการวัดอัตราส่วนการผสมน้ำในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ตอนล่าง อุณหภูมิพื้นผิว และความไวต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศบนโลกจำลองที่มีและไม่มีโอโซน โดยใช้แบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลก (GCM) แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ของค่าอัตราส่วนการผสมน้ำ 7 กรัม/กิโลกรัม อุณหภูมิพื้นผิวประมาณ 320 เคลวิน และจุดสูงสุดของความไวต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในทั้งสองกรณี
0.991.004การประมาณค่าขอบเขตที่แคบที่สุดจากด้านบน
0.3810การประมาณการที่ผ่อนคลายที่สุดจากข้างต้น

ผลกระทบของแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ

ระบบน้ำของโลก น้ำปกคลุมพื้นผิวโลกถึง 71% โดยมหาสมุทรทั่วโลก มี น้ำคิดเป็น 97.3% ของปริมาณน้ำทั้งหมดบนโลก

ดาวเคราะห์ไม่สามารถมีอุทกภาคซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับการก่อตัวของสิ่งมีชีวิตที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบได้ เว้นแต่จะมีแหล่งน้ำอยู่ภายในระบบดาวฤกษ์ของมันต้นกำเนิดของน้ำบนโลกยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ แหล่งที่มาที่เป็นไปได้ ได้แก่ ผลจากการชนกับวัตถุที่เป็นน้ำแข็งการ ระเหยของก๊าซ การ เกิดแร่ธาตุ การรั่วไหลของ แร่ธาตุ ที่มีน้ำจากธรณีภาคและการสลายตัวด้วยแสง[ 55 ] [ 56 ]สำหรับระบบนอกระบบสุริยะ วัตถุที่เป็นน้ำแข็งจากนอกเส้นน้ำแข็งอาจเคลื่อนตัวเข้ามาในเขตที่อยู่อาศัยได้ของดาวฤกษ์ ทำให้เกิดดาวเคราะห์มหาสมุทร ที่ มีทะเลลึกหลายร้อยกิโลเมตร[ 57 ]เช่นGJ 1214 b [ 58 ] [ 59 ]หรือKepler-22b [ 60 ]

การคงอยู่ของน้ำผิวดินในรูปของเหลวยังต้องอาศัยชั้นบรรยากาศที่หนาพอสมควร ปัจจุบันทฤษฎีเกี่ยวกับต้นกำเนิดที่เป็นไปได้ของชั้นบรรยากาศบนโลกได้แก่ การปล่อยก๊าซ การปลดปล่อยก๊าซจากการชน และการดูดซับก๊าซ[ 61 ] เชื่อ กันว่าชั้น บรรยากาศได้รับการรักษาไว้ด้วยกระบวนการที่คล้ายคลึงกันควบคู่ไปกับวัฏจักรทางชีว ธรณีเคมี และการบรรเทาการหลุดรอดของชั้นบรรยากาศ[ 62 ]ในการศึกษาเมื่อปี 2556 ที่นำโดยนักดาราศาสตร์ชาวอิตาลีGiovanni Vladiloพบว่าขนาดของเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์เพิ่มขึ้นตามความดันบรรยากาศที่สูงขึ้น[ 36 ]พบว่าที่ความดันบรรยากาศต่ำกว่าประมาณ 15 มิลลิบาร์ ความสามารถในการอยู่อาศัยไม่สามารถคงอยู่ได้[ 36 ]เนื่องจากแม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของความดันหรืออุณหภูมิก็อาจทำให้น้ำไม่สามารถก่อตัวเป็นของเหลวได้[ 63 ]

แม้ว่าคำจำกัดความดั้งเดิมของเขตที่อยู่อาศัยได้จะถือว่าคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำเป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุด (เช่นเดียวกับบนโลก) [ 25 ]แต่การศึกษา[ 53 ]ที่นำโดย Ramses Ramirez และผู้ร่วมเขียนLisa Kalteneggerได้แสดงให้เห็นว่าขนาดของเขตที่อยู่อาศัยได้จะเพิ่มขึ้นอย่างมากหากรวมการปล่อยก๊าซไฮโดรเจนจากภูเขาไฟจำนวนมหาศาลเข้าไปด้วยพร้อมกับคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำ ในกรณีนั้น ขอบนอกของระบบสุริยะจะขยายออกไปไกลถึง 2.4 AU การเพิ่มขึ้นของขนาดเขตที่อยู่อาศัยได้ที่คล้ายกันนี้ได้รับการคำนวณสำหรับระบบดาวฤกษ์อื่นๆ การศึกษาก่อนหน้านี้โดย Ray Pierrehumbert และ Eric Gaidos [ 50 ]ได้ตัดแนวคิด CO 2 -H 2 O ออกไปโดยสิ้นเชิง โดยโต้แย้งว่าดาวเคราะห์อายุน้อยสามารถสะสมไฮโดรเจนได้หลายสิบถึงหลายร้อยบาร์จากจานโปรโตแพลนทารี ซึ่งให้ผลเรือนกระจกเพียงพอที่จะขยายขอบนอกของระบบสุริยะไปถึง 10 AU ในกรณีนี้ ไฮโดรเจนไม่ได้ถูกเติมเต็มอย่างต่อเนื่องด้วยกิจกรรมภูเขาไฟ และจะสูญหายไปภายในระยะเวลาหลายล้านถึงหลายสิบล้านปี

ดาวเคราะห์ทะเลทราย

ดาวเคราะห์ทะเลทรายแห้งแล้งอย่างดาวอังคาร อาจพบได้บ่อยในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้มากกว่าดาวเคราะห์ที่มีน้ำมาก

สภาพบรรยากาศของดาวเคราะห์มีอิทธิพลต่อความสามารถในการกักเก็บความร้อน ดังนั้นตำแหน่งของเขตที่อยู่อาศัยได้จึงมีความเฉพาะเจาะจงสำหรับดาวเคราะห์แต่ละประเภท: ดาวเคราะห์ทะเลทราย (หรือที่เรียกว่าดาวเคราะห์แห้ง) ซึ่งมีน้ำน้อยมาก จะมีไอน้ำในบรรยากาศน้อยกว่าโลก และจึงมีปรากฏการณ์เรือนกระจก ที่ลดลง หมายความว่าดาวเคราะห์ทะเลทรายสามารถรักษาโอเอซิสน้ำไว้ได้ใกล้กับดาวฤกษ์มากกว่าที่โลกอยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์ การขาดแคลนน้ำยังหมายความว่ามีน้ำแข็งน้อยลงที่จะสะท้อนความร้อนออกไปในอวกาศ ดังนั้นขอบนอกของเขตที่อยู่อาศัยได้ของดาวเคราะห์ทะเลทรายจึงอยู่ไกลออกไป[ 64 ] [ 65 ]

ผลกระทบของความสว่างของดาวฤกษ์

วงโคจรของ82 G. Eridani dซึ่งผ่านเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ตามการคาดการณ์ทั้งแบบอนุรักษ์นิยมและแบบมองโลกในแง่ดีของดาวฤกษ์แม่ชนิด G ที่คล้ายดวงอาทิตย์

นักดาราศาสตร์ใช้ฟลักซ์ของดาวฤกษ์และกฎกำลังสองผกผันเพื่อขยายแบบจำลองเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์ที่สร้างขึ้นสำหรับระบบสุริยะไปยังดาวฤกษ์ดวงอื่น[ 25 ] ขอบรัศมีของเขตที่อยู่อาศัยสำหรับดาวฤกษ์เจ้าบ้านที่มีความสว่างและประเภทสเปกตรัมต่างกันจะกำหนดโดย โดย ที่คืออัตราส่วนของความสว่างที่วัดได้หรืออนุมานของดาวฤกษ์ต่อความสว่างของดวงอาทิตย์ และคืออุณหภูมิของดาวฤกษ์ที่มีประสิทธิภาพซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทสเปกตรัม ขอบแต่ละด้านกำหนดเกณฑ์บนพื้นผิวของดาวเคราะห์ และการจำลองสภาพภูมิอากาศจะดำเนินการเพื่อกำหนดฟลักซ์ของดาวฤกษ์ที่จะสร้างเกณฑ์นั้น (การสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศผกผัน) สำหรับเกณฑ์ขอบโซนแต่ละข้อ ผลลัพธ์ของฟลักซ์ดาวฤกษ์จะถูกปรับให้เข้ากับพหุนามอันดับสี่ใน อุณหภูมิประสิทธิผลสำหรับดาวฤกษ์ประเภทหนึ่ง เช่น 7200K สำหรับดาว F0 จะถูกแทนที่ลงในพหุนามสำหรับขอบ "เรือนกระจกที่ควบคุมไม่ได้" เพื่อให้ได้ฟลักซ์ของดาวฤกษ์สำหรับผลลัพธ์เรือนกระจกที่ควบคุมไม่ได้ และจะรวมกับความสว่างของดาว F0 เฉพาะเพื่อให้ได้รัศมีของขอบด้านในของเขตที่อยู่อาศัยแบบอนุรักษ์นิยม[ 27 ]

ประเภทสเปกตรัมและลักษณะเฉพาะของระบบดาว

วิดีโออธิบายถึงความสำคัญของการค้นพบดาวเคราะห์ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้รอบระบบดาวคู่ของเคปเลอร์-47 ในปี 2011

นักวิทยาศาสตร์บางคนโต้แย้งว่าแนวคิดของเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์นั้นจำกัดเฉพาะดาวฤกษ์ในระบบบางประเภทหรือประเภทสเปกตรัม บางประเภท เท่านั้น ตัวอย่างเช่น ระบบดาวคู่มีเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์ที่แตกต่างจากระบบดาวเคราะห์ดาวเดี่ยว นอกเหนือจากความกังวลเกี่ยวกับเสถียรภาพวงโคจรที่มีอยู่ในโครงสร้างสามวัตถุ[ 66 ]

จากการศึกษาการปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลต Andrea Buccino พบว่ามีเพียง 40% ของดาวฤกษ์ที่ศึกษา (รวมถึงดวงอาทิตย์) เท่านั้นที่มีน้ำเหลวและเขตที่อยู่อาศัยที่ปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตทับซ้อนกัน[ 67 ]ในทางกลับกัน ดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์มีอุปสรรคที่แตกต่างกันต่อการอยู่อาศัย ตัวอย่างเช่น Michael Hart เสนอว่ามีเพียงดาวฤกษ์ลำดับหลักที่มีสเปกตรัมคลาสK0หรือสว่างกว่าเท่านั้นที่สามารถเสนอเขตที่อยู่อาศัยได้ ซึ่งแนวคิดนี้ได้พัฒนาในยุคปัจจุบันเป็นแนวคิดของ รัศมี ล็อกไทด์สำหรับดาวแคระแดงภายในรัศมีนี้ ซึ่งตรงกับเขตที่อยู่อาศัยของดาวแคระแดง มีการเสนอแนะว่าการเกิดภูเขาไฟที่เกิดจากความร้อนจากไทด์อาจทำให้เกิดดาวเคราะห์ "ดาวศุกร์ไทด์" ที่มีอุณหภูมิสูงและไม่มีสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการดำรงชีวิต[ 68 ]

บางคนยืนยันว่าเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์นั้นพบได้บ่อยกว่า และเป็นไปได้จริง ๆ ที่น้ำจะมีอยู่บนดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่เย็นกว่า การจำลองสภาพภูมิอากาศในปี 2013 สนับสนุนแนวคิดที่ว่าดาวแคระแดงสามารถรองรับดาวเคราะห์ที่มีอุณหภูมิคงที่บนพื้นผิวได้ แม้ว่าจะมีการล็อกด้วยแรงโน้มถ่วง ก็ตาม [ 69 ]ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์Eric Agolโต้แย้งว่าแม้แต่ดาวแคระขาวก็อาจรองรับเขตที่อยู่อาศัยได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ ผ่านการเคลื่อนย้ายของดาวเคราะห์[ 70 ]ในขณะเดียวกัน คนอื่น ๆ ก็ได้เขียนสนับสนุนในทำนองเดียวกันเกี่ยวกับเขตที่อยู่อาศัยชั่วคราวที่ค่อนข้างเสถียรรอบดาวแคระน้ำตาล [ 68 ] นอกจากนี้ เขตที่อยู่อาศัยในส่วนนอกของระบบดาวฤกษ์อาจมีอยู่ในช่วงก่อนลำดับหลักของการวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งรอบดาวแคระ M ซึ่งอาจคงอยู่ได้นานหลายพันล้านปี[ 71 ]

วิวัฒนาการ

เกราะป้องกันตามธรรมชาติจากสภาพอากาศในอวกาศเช่น สนามแม่เหล็กโลกที่แสดงในภาพจำลองนี้ อาจจำเป็นสำหรับดาวเคราะห์ในการรักษาน้ำบนพื้นผิวเป็นระยะเวลานาน

เขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาพร้อมกับการวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ ตัวอย่างเช่น ดาวฤกษ์ประเภท O ที่ร้อนจัด ซึ่งอาจอยู่ในลำดับหลักได้น้อยกว่า 10 ล้านปี[ 72 ]จะมีเขตที่อยู่อาศัยที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วซึ่งไม่เอื้อต่อการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต ในทางกลับกัน ดาวแคระแดง ซึ่งสามารถมีชีวิตอยู่ได้หลายแสนล้านปีในลำดับหลัก จะมีดาวเคราะห์ที่มีเวลาเพียงพอสำหรับการพัฒนาและวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต[ 73 ] [ 74 ]แม้ว่าดาวฤกษ์จะอยู่ในลำดับหลัก แต่การปล่อยพลังงานของพวกมันก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ผลักดันเขตที่อยู่อาศัยให้ออกไปไกลขึ้น[ 75 ]ตัวอย่างเช่น ดวงอาทิตย์มีความสว่างเพียง 75% ในยุคอาร์เคียนเมื่อเทียบกับปัจจุบัน[ 76 ]และในอนาคต การเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของการปล่อยพลังงานจะทำให้โลกอยู่นอกเขตที่อยู่อาศัยของดวงอาทิตย์ แม้กระทั่งก่อนที่มันจะถึงระยะดาวยักษ์แดง[ 77 ]เพื่อรับมือกับการเพิ่มขึ้นของความสว่างนี้ จึงมีการนำแนวคิดของเขตที่อยู่อาศัยได้อย่างต่อเนื่องมาใช้ ดังที่ชื่อบ่งบอก เขตที่อยู่อาศัยได้อย่างต่อเนื่องคือบริเวณรอบดาวฤกษ์ที่วัตถุมวลเท่าดาวเคราะห์สามารถรักษาน้ำเหลวไว้ได้ในระยะเวลาหนึ่ง เช่นเดียวกับเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์ทั่วไป เขตที่อยู่อาศัยได้อย่างต่อเนื่องของดาวฤกษ์จะถูกแบ่งออกเป็นบริเวณอนุรักษ์และบริเวณขยาย[ 77 ]

ในระบบดาวแคระแดงเปลวสุริยะ ขนาดมหึมา ที่สามารถเพิ่มความสว่างของดาวเป็นสองเท่าในเวลาไม่กี่นาที[ 78 ]และจุดบนดาว ขนาดใหญ่ ที่สามารถครอบคลุมพื้นที่ผิวของดาวได้ถึง 20% [ 79 ]มีศักยภาพที่จะทำลายชั้นบรรยากาศและน้ำของดาวเคราะห์ที่ปกติแล้วสามารถอยู่อาศัยได้[ 80 ]อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่า วิวัฒนาการของดาวฤกษ์จะเปลี่ยนธรรมชาติและการไหลของพลังงาน[ 81 ]ดังนั้นเมื่ออายุประมาณ 1.2 พันล้านปี ดาวแคระแดงโดยทั่วไปจะมีความเสถียรเพียงพอที่จะเอื้อต่อการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต[ 80 ] [ 82 ]

เมื่อดาวฤกษ์วิวัฒนาการจนกลายเป็นดาวยักษ์แดงแล้ว เขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์จะเปลี่ยนแปลงอย่างมากจากขนาดในลำดับหลัก[ 83 ]ตัวอย่างเช่น คาดว่าดวงอาทิตย์จะกลืนกินโลกซึ่งเคยเป็นที่อยู่อาศัยได้เมื่อกลายเป็นดาวยักษ์แดง[ 84 ] [ 85 ]อย่างไรก็ตาม เมื่อดาวยักษ์แดงไปถึงกิ่งแนวนอนมันจะบรรลุสมดุลใหม่และสามารถรักษาเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์ใหม่ได้ ซึ่งในกรณีของดวงอาทิตย์จะมีขนาดตั้งแต่ 7 ถึง 22 AU [ 86 ] ในขั้นตอนนี้ ดวงจันทร์ ไททันของดาวเสาร์น่าจะสามารถอยู่อาศัยได้ในแง่ของอุณหภูมิแบบโลก[ 87 ]เนื่องจากสมดุลใหม่นี้คงอยู่ประมาณ 1 พันล้านปีและเนื่องจากสิ่งมีชีวิตบนโลกเกิดขึ้นภายใน 0.7 พันล้านปีนับจากการก่อตัวของระบบสุริยะอย่างช้าที่สุด สิ่งมีชีวิตจึงอาจพัฒนาขึ้นบนวัตถุที่มีมวลเท่าดาวเคราะห์ในเขตที่อยู่อาศัยของดาวยักษ์แดงได้[ 86 ]อย่างไรก็ตาม รอบๆ ดาวฤกษ์ที่เผาไหม้ฮีเลียม กระบวนการชีวิตที่สำคัญ เช่นการสังเคราะห์แสงจะเกิดขึ้นได้เฉพาะรอบๆ ดาวเคราะห์ที่มีชั้นบรรยากาศประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์เท่านั้น เพราะเมื่อดาวฤกษ์มวลเท่าดวงอาทิตย์กลายเป็นดาวยักษ์แดง วัตถุมวลเท่าดาวเคราะห์จะดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์อิสระไปมากแล้ว[ 88 ]ยิ่งไปกว่านั้น ดังที่ Ramirez และ Kaltenegger (2016) [ 85 ]แสดงให้เห็น ลมดาวฤกษ์ที่รุนแรงจะกำจัดชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ขนาดเล็กเหล่านั้นออกไปจนหมด ทำให้ไม่สามารถอยู่อาศัยได้อยู่ดี ดังนั้น ไททันจึงไม่สามารถอยู่อาศัยได้แม้หลังจากที่ดวงอาทิตย์กลายเป็นดาวยักษ์แดงแล้ว[ 85 ]อย่างไรก็ตาม ชีวิตไม่จำเป็นต้องเกิดขึ้นในช่วงวิวัฒนาการของดาวฤกษ์นี้จึงจะตรวจพบได้ เมื่อดาวฤกษ์กลายเป็นดาวยักษ์แดง และเขตที่อยู่อาศัยขยายออกไป พื้นผิวที่เป็นน้ำแข็งจะละลาย ก่อตัวเป็นชั้นบรรยากาศชั่วคราวที่สามารถค้นหาสัญญาณของชีวิตที่อาจเจริญเติบโตอยู่ก่อนเริ่มระยะดาวยักษ์แดงได้[ 85 ]

ดาวเคราะห์นอกระบบในเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัย

การศึกษาที่พยายามประมาณจำนวนดาวเคราะห์คล้ายโลกภายในเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์มักจะสะท้อนถึงความพร้อมของข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ การศึกษาในปี 2013 โดย Ravi Kumar Kopparapu ระบุη eซึ่งเป็นสัดส่วนของดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์อยู่ในเขตที่อยู่อาศัย ไว้ที่ 0.48 [ 27 ]ซึ่งหมายความว่าอาจมีดาวเคราะห์ที่อยู่อาศัยได้ประมาณ 95–180 พันล้านดวงในทางช้างเผือก[ 89 ]อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพียงการคาดการณ์ทางสถิติเท่านั้น มีเพียงส่วนน้อยของดาวเคราะห์ที่เป็นไปได้เหล่านี้เท่านั้นที่ถูกค้นพบแล้ว[ 90 ]

การศึกษาก่อนหน้านี้ค่อนข้างอนุรักษ์นิยม ในปี 2011 เซธ โบเรนสไตน์ สรุปว่ามีดาวเคราะห์ที่อยู่อาศัยได้ประมาณ 500 ล้านดวงในทางช้างเผือก[ 91 ] การศึกษาของ ห้องปฏิบัติการเจ็ทโพรพัลชันของนาซาในปี 2011 ซึ่งอิงจากการสังเกตการณ์จาก ภารกิจ เคปเลอร์ได้เพิ่มจำนวนขึ้นเล็กน้อย โดยประมาณว่าประมาณ "1.4 ถึง 2.7 เปอร์เซ็นต์" ของดาวฤกษ์ทั้งหมดในกลุ่มสเปกตรัมF , GและKคาดว่าจะมีดาวเคราะห์อยู่ในเขตที่อยู่อาศัยได้[ 92 ] [ 93 ]

ดาวเคราะห์ที่เอื้อต่อการอยู่อาศัย

การทบทวนในปี 2015 สรุปว่าดาวเคราะห์นอกระบบKepler-62f , Kepler-186fและKepler-442bน่าจะเป็นดาวเคราะห์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการอยู่อาศัยได้[ 94 ]ดาวเคราะห์เหล่านี้อยู่ห่างออกไป 990, 490 และ 1,120 ปีแสงตามลำดับ ในบรรดาดาวเคราะห์เหล่านี้ Kepler-186f มีขนาดใกล้เคียงกับโลกมากที่สุด โดยมีรัศมี 1.2 เท่าของโลก และตั้งอยู่บริเวณขอบนอกของเขตที่อยู่อาศัยได้รอบดาวแคระแดง ใน บรรดาดาวเคราะห์นอกระบบที่คล้ายโลกที่อยู่ใกล้ที่สุด Tau Ceti eอยู่ห่างออกไป 11.9 ปีแสง มันอยู่ในขอบด้านในของเขตที่อยู่อาศัยได้ของระบบดาวเคราะห์ ทำให้มีอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยโดยประมาณ 68 °C (154 °F) [ 95 ]

ผลการค้นพบเบื้องต้น

การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะในเขต HZ ครั้งแรกเกิดขึ้นเพียงไม่กี่ปีหลังจากการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงแรก อย่างไรก็ตาม การตรวจพบในช่วงแรกเหล่านี้ล้วนมีขนาดเท่าดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ และหลายดวงโคจรในวงโคจรที่ผิดปกติ ถึงกระนั้น การศึกษาก็บ่งชี้ถึงความเป็นไปได้ที่ดวงจันทร์ขนาดใหญ่คล้ายโลกจะโคจรรอบดาวเคราะห์เหล่านี้และมีน้ำในสถานะของเหลว[ 96 ] หนึ่งในการค้นพบครั้งแรกคือ70 Virginis bซึ่งเป็นดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ที่ได้รับฉายาว่า "Goldilocks" ในตอนแรก เนื่องจากอุณหภูมิไม่ "ร้อนเกินไป" หรือ "เย็นเกินไป" การศึกษาในภายหลังเผยให้เห็นอุณหภูมิที่คล้ายกับดาวศุกร์ ซึ่งทำให้ตัดความเป็นไปได้ที่จะมีน้ำในสถานะของเหลวออกไป[ 97 ] 16 Cygni Bbซึ่งค้นพบในปี 1996 เช่นกัน มีวงโคจรที่ผิดปกติอย่างมากและใช้เวลาเพียงบางส่วนในเขต HZ วงโคจรเช่นนี้จะทำให้เกิด ผลกระทบ ตามฤดูกาล ที่รุนแรง ถึงกระนั้น การจำลองก็ชี้ให้เห็นว่าดวงจันทร์บริวารขนาดใหญ่เพียงพออาจมีน้ำบนพื้นผิวได้ตลอดทั้งปี[ 98 ]

Gliese 876 bซึ่งค้นพบในปี 1998 และGliese 876 cซึ่งค้นพบในปี 2001 ต่างก็เป็นดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ที่ถูกค้นพบในเขตที่อยู่อาศัยได้รอบGliese 876ซึ่งอาจมีดวงจันทร์ขนาดใหญ่ด้วย[ 99 ] ดาวเคราะห์ ก๊าซยักษ์อีกดวงหนึ่งคือUpsilon Andromedae dถูกค้นพบในปี 1999 โคจรรอบเขตที่อยู่อาศัยได้ของ Upsilon Andromidae

HD 28185 bซึ่งประกาศเมื่อวันที่ 4 เมษายน พ.ศ. 2544 เป็นดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ที่พบว่าโคจรอยู่ภายในเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์ของมันทั้งหมด[ 100 ]และมีความเยื้องศูนย์กลางวงโคจรต่ำ เทียบได้กับดาวอังคารในระบบสุริยะ[ 101 ]ปฏิสัมพันธ์ของกระแสน้ำขึ้นน้ำลงบ่งชี้ว่ามันอาจมีดาวบริวารมวลเท่าโลกที่สามารถอยู่อาศัยได้โคจรรอบมันเป็นเวลาหลายพันล้านปี[ 102 ]แม้ว่าจะยังไม่ชัดเจนว่าดาวบริวารดังกล่าวจะสามารถก่อตัวขึ้นได้หรือไม่ตั้งแต่แรก[ 103 ]

HD 69830 dซึ่งเป็นดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ที่มีมวล 17 เท่าของโลก ถูกค้นพบในปี 2006 ว่าโคจรอยู่ในเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์HD 69830ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 41 ปีแสง[ 104 ]ในปีต่อมา55 Cancri fถูกค้นพบภายในเขตที่อยู่อาศัยของดาวฤกษ์แม่55 Cancri A [ 105 ] [ 106 ] เชื่อกันว่าดาวเทียมสมมุติที่มีมวลและองค์ประกอบเพียงพอจะสามารถรองรับน้ำเหลวที่พื้นผิวได้[ 107 ]

ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่กว่าโลกในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้

เขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ของ Gliese 581 เมื่อเปรียบเทียบกับเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ของระบบสุริยะ

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ค้นพบว่าดาวฤกษ์ที่คล้ายดวงอาทิตย์ส่วนใหญ่มีดาวเคราะห์โคจรอยู่ใกล้ๆ ซึ่งมีขนาดอยู่ในช่วงระหว่างโลกและเนปจูนดาวเคราะห์เหล่านี้ถูกเรียกว่าซูเปอร์เอิร์ธแต่คำนี้ถูกมองว่าเป็นคำที่ทำให้เข้าใจผิด[ 108 ] การศึกษาต่อมาแสดงให้เห็นว่าพวกมันมี ชั้นบรรยากาศก๊าซ ไฮโดรเจนและแบ่งออกเป็นสองประเภท: ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่จะมีชั้นบรรยากาศคงอยู่ แต่ดาวเคราะห์ขนาดเล็กจะมีแกนกลางที่ถูกดึงออกไป แบบจำลองที่จำลอง การกระจาย แบบสองโหมด นี้ ทำนายว่ารังสีจากดาวฤกษ์อาจรวมกับความร้อนจากการเย็นตัวของดาวเคราะห์ ทำให้ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบบางดวงดูเล็กลง[ 109 ]โดยทั่วไปแล้ว ดาวเคราะห์นอกระบบเหล่านี้ไม่ได้อยู่ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ ยิ่งไปกว่านั้น กระบวนการที่ดึงชั้นบรรยากาศไฮโดรเจนออกจากดาวเคราะห์นอกระบบประเภทนี้ไม่น่าจะเกิดขึ้นกับดาวเคราะห์ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ ดังนั้นในบรรดาดาวเคราะห์นอกระบบประเภทนี้ ดาวเคราะห์ที่มีคาบการโคจรใกล้กับเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้จะคล้ายกับเนปจูนมากกว่า[ 110 ]

แผนภาพเปรียบเทียบขนาด (ภาพจำลองจากศิลปิน) และตำแหน่งวงโคจรของดาวเคราะห์ Kepler-22b ภายในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ของดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ Kepler 22 และตำแหน่งวงโคจรของโลกในระบบสุริยะ

Kepler-22 bซึ่งค้นพบในเดือนธันวาคม 2011 โดยยานสำรวจอวกาศ Kepler [ 111 ] เป็นดาวเคราะห์ นอก ระบบดวง แรกที่โคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ Kepler-22b มีรัศมี 2.4 เท่าของโลก และบางคนคาดการณ์ว่าเป็นดาวเคราะห์ที่มีมหาสมุทร[ 112 ] Gliese 667 Ccซึ่งค้นพบในปี 2011 แต่ประกาศในปี 2012 [ 113 ]เป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่กว่าโลกที่โคจรอยู่ในเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์Gliese 667 Cเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์ที่คล้ายโลกมากที่สุดเท่าที่รู้จัก

Gliese 163 cซึ่งถูกค้นพบในเดือนกันยายน 2012 โคจรรอบดาวแคระแดงGliese 163 [ 114 ]อยู่ห่างจากโลก 49 ปีแสง ดาวเคราะห์ ดวงนี้มีมวล 6.9 เท่าของโลกและมีรัศมี 1.8–2.4 เท่าของโลก และด้วยวงโคจรที่ใกล้โลก ทำให้ได้รับรังสีจากดาวฤกษ์มากกว่าโลกถึง 40 เปอร์เซ็นต์ ส่งผลให้อุณหภูมิพื้นผิวอยู่ที่ประมาณ 60° C [ 115 ] [ 116 ] [ 117 ] HD 40307 gซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่คาดว่าจะเป็นดาวเคราะห์ที่ถูกค้นพบอย่างไม่เป็นทางการในเดือนพฤศจิกายน 2012 อยู่ในเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์ของHD 40307 [ 118 ] ในเดือนธันวาคม 2012 Tau Ceti eและTau Ceti fถูกค้นพบในเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์ของTau Cetiซึ่งเป็นดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ที่อยู่ห่างออกไป 12 ปีแสง[ 119 ]แม้ว่าจะมีมวลมากกว่าโลก แต่พวกมันก็เป็นหนึ่งในดาวเคราะห์ที่มีมวลน้อยที่สุดที่ค้นพบในปัจจุบันซึ่งโคจรอยู่ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้[ 120 ]อย่างไรก็ตาม Tau Ceti f เช่นเดียวกับ HD 85512 b ไม่ตรงตามเกณฑ์เขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้รอบดาวฤกษ์ที่กำหนดขึ้นใหม่โดยการศึกษา Kopparapu ในปี 2013 [ 121 ]ปัจจุบันถือว่าไม่สามารถอยู่อาศัยได้

ดาวเคราะห์ที่มีขนาดใกล้เคียงโลกและดาวเคราะห์ที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์

การเปรียบเทียบตำแหน่งเขตที่อยู่อาศัยได้ (HZ) ของดาวเคราะห์ Kepler-186f ที่มีรัศมีเท่าโลก และระบบสุริยะ (17 เมษายน 2557)
แม้ว่าจะมีขนาดใหญ่กว่า Kepler 186f แต่เส้นทางการโคจรและดาวฤกษ์ของ Kepler-452b นั้นคล้ายคลึงกับโลกมากกว่า

การค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้เปิดเผยดาวเคราะห์ที่เชื่อว่ามีขนาดหรือมวลใกล้เคียงกับโลก โดยทั่วไปแล้วช่วง "ขนาดเท่าโลก" จะถูกกำหนดโดยมวล ช่วงล่างที่ใช้ในคำจำกัดความมากมายของกลุ่มซูเปอร์เอิร์ธคือ 1.9 เท่าของมวลโลก ในทำนองเดียวกัน ดาวเคราะห์ขนาดเล็กกว่าโลกมีขนาดสูงสุดเท่ากับดาวศุกร์ (~0.815 เท่าของมวลโลก) นอกจากนี้ยังมีการพิจารณาขีดจำกัดบนที่ 1.5 เท่าของรัศมีโลก เนื่องจากเหนือ 1.5 เท่าของรัศมีโลก  ความหนาแน่นเฉลี่ยของดาวเคราะห์จะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อรัศมีเพิ่มขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่าดาวเคราะห์เหล่านี้มีสัดส่วนของสารระเหยต่อปริมาตรที่สำคัญอยู่เหนือแกนหิน[ 122 ]ดาวเคราะห์ที่เหมือนโลกอย่างแท้จริง – ดาวเคราะห์ที่คล้ายคลึงกับโลกหรือ "ดาวเคราะห์แฝดของโลก" – จะต้องมีคุณสมบัติหลายอย่างนอกเหนือจากขนาดและมวล คุณสมบัติดังกล่าวไม่สามารถสังเกตได้โดยใช้เทคโนโลยีในปัจจุบัน

ดาวคู่แฝดสุริยะ (หรือ "ดาวคู่แฝดสุริยะ") คือดาวที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์ ยังไม่มีการค้นพบดาวคู่แฝดสุริยะที่มีลักษณะเหมือนกับดวงอาทิตย์ทุกประการ อย่างไรก็ตาม ดาวบางดวงมีลักษณะเกือบเหมือนกับดวงอาทิตย์และถือว่าเป็นดาวคู่แฝดสุริยะ ดาวคู่แฝดสุริยะที่มีลักษณะเหมือนกันทุกประการจะต้องเป็นดาวประเภท G2V ที่มีอุณหภูมิ 5,778 K มีอายุ 4.6 ​​พันล้านปี มีองค์ประกอบโลหะ ที่ถูกต้อง และ มีความแปรผันของความสว่าง 0.1% ของดวงอาทิตย์ [ 123 ]ดาวที่มีอายุ 4.6 ​​พันล้านปีอยู่ในสภาวะที่เสถียรที่สุด องค์ประกอบโลหะและขนาดที่เหมาะสมก็มีความสำคัญต่อความแปรผันของความสว่างที่ต่ำเช่นกัน[ 124 ] [ 125 ] [ 126 ]

จากการใช้ข้อมูลที่รวบรวมโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ ของ NASA และหอดูดาว WM Keckนักวิทยาศาสตร์ได้ประมาณการว่า 22% ของดาวฤกษ์ประเภทดวงอาทิตย์ในกาแล็กซีทางช้างเผือกมีดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกอยู่ในเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัย[ 127 ]

เมื่อวันที่ 7 มกราคม 2556 นักดาราศาสตร์จากทีมเคปเลอร์ได้ประกาศการค้นพบKepler-69c (เดิมชื่อKOI-172.02 ) ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ นอกระบบที่มีขนาดเท่าโลก(รัศมี 1.7 เท่าของโลก) โคจรรอบKepler-69ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่คล้ายกับดวงอาทิตย์ ในเขตที่อยู่อาศัยได้ และคาดว่าจะมีสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการอยู่อาศัย[ 128 ] [ 129 ] [ 130 ] [ 131 ]การค้นพบดาวเคราะห์สองดวงที่โคจรอยู่ในเขตที่อยู่อาศัยได้ของKepler-62โดยทีมเคปเลอร์ได้รับการประกาศเมื่อวันที่ 19 เมษายน 2556 ดาวเคราะห์เหล่านี้มีชื่อว่าKepler-62eและKepler-62fซึ่งน่าจะเป็นดาวเคราะห์แข็งที่มีขนาด 1.6 และ 1.4 เท่าของรัศมีโลก ตามลำดับ[ 130 ] [ 131 ] [ 132 ]

ด้วยรัศมีโดยประมาณที่ 1.1 เท่าของโลกKepler-186fซึ่งประกาศการค้นพบในเดือนเมษายน 2014 ถือเป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่มีขนาดใกล้เคียงกับโลกมากที่สุดเท่าที่เคยมีมา ซึ่งได้รับการยืนยันโดยวิธีการผ่านหน้า[ 133 ] [ 134 ] [ 135 ]แม้ว่ามวลของมันจะยังไม่ทราบ และดาวฤกษ์แม่ของมันก็ไม่ใช่ดาวฤกษ์ที่คล้ายกับดวงอาทิตย์

Kapteyn bซึ่งค้นพบในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2557 เคยถูกคิดว่าเป็นโลกหินที่มีมวลประมาณ 4.8 เท่าของมวลโลกและรัศมีประมาณ 1.5 เท่าของรัศมีโลก โคจรรอบเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของดาวแคระแดง Kapteynซึ่งอยู่ห่างออกไป 12.8 ปีแสง[ 136 ]อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์เพิ่มเติมสรุปได้ว่าข้ออ้างนี้เป็นผลมาจากการหมุนและกิจกรรมของดาวฤกษ์[ 137 ]

เมื่อวันที่ 6 มกราคม 2015 นาซาได้ประกาศการค้น พบ ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ ดวงที่ 1,000 ที่ได้รับการยืนยัน โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่ได้รับการยืนยันใหม่ 3 ดวง พบว่าโคจรอยู่ในเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของดาวฤกษ์ ที่เกี่ยวข้อง โดย 2 ใน 3 ดวง คือKepler-438bและKepler-442bมีขนาดใกล้เคียงโลกและน่าจะเป็นดาวเคราะห์หินส่วนดวงที่สามคือKepler-440bเป็น ดาวเคราะห์ ขนาดใหญ่กว่าโลก[ 138 ]อย่างไรก็ตาม พบว่าKepler-438bมีการระเบิดของเปลวสุริยะที่รุนแรง จึงถือว่าไม่สามารถอยู่อาศัยได้อีกต่อไป เมื่อวันที่ 16 มกราคมK2-3dดาวเคราะห์ที่มีรัศมี 1.5 เท่าของโลก ถูกค้นพบว่าโคจรอยู่ในเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของK2-3โดยได้รับแสงที่มองเห็นได้ความเข้ม 1.4 เท่าของโลก[ 139 ]

Kepler-452bซึ่งประกาศเมื่อวันที่ 23 กรกฎาคม 2015 มีขนาดใหญ่กว่าโลก 50% มีแนวโน้มที่จะเป็นดาวเคราะห์หิน และใช้เวลาประมาณ 385 วันของโลกในการโคจรรอบเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของ ดาวฤกษ์ Kepler-452ซึ่ง เป็นดาวฤกษ์ ประเภท G (คล้ายดวงอาทิตย์) [ 140 ] [ 141 ]

การค้นพบระบบดาวเคราะห์สามดวงที่ถูกล็อกด้วยแรงโน้มถ่วงซึ่งโคจรรอบเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของดาวแคระเย็นจัดTRAPPIST-1ได้รับการประกาศในเดือนพฤษภาคม 2016 [ 142 ]การค้นพบนี้ถือว่ามีความสำคัญเนื่องจากเพิ่มความเป็นไปได้ที่ดาวฤกษ์ขนาดเล็กกว่า เย็นกว่า มีจำนวนมากกว่า และอยู่ใกล้กว่าจะมีดาวเคราะห์ที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยได้อย่างมาก

ดาวเคราะห์ที่อาจมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้ 2 ดวง ซึ่งค้นพบโดยภารกิจ K2 ในเดือนกรกฎาคม 2016 โคจรรอบดาวแคระ M K2-72 ที่ ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 227 ปีแสง ได้แก่K2-72cและK2-72eทั้งสองดวงมีขนาดใกล้เคียงกับโลกและได้รับรังสีจากดาวฤกษ์ในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน[ 143 ]

LHS 1140bซึ่งประกาศเมื่อวันที่ 20 เมษายน 2560 เป็นดาวเคราะห์ แคระซูเปอร์เอิร์ธที่มีความหนาแน่นสูงมากอยู่ห่างออกไป 39 ปีแสง มีมวล 6.6 เท่าของโลกและรัศมี 1.4 เท่า ดาวฤกษ์ของมันมีมวล 15% ของดวงอาทิตย์ แต่มีกิจกรรมเปลวสุริยะที่สังเกตได้น้อยกว่าดาวแคระ M ส่วนใหญ่[ 144 ]ดาวเคราะห์ดวงนี้เป็นหนึ่งในดาวเคราะห์ไม่กี่ดวงที่สามารถสังเกตได้ทั้งจากการผ่านหน้าและการวัดความเร็วเชิงรัศมี ซึ่งมีมวลที่ได้รับการยืนยันแล้ว และสามารถศึกษาชั้นบรรยากาศได้

ค้นพบโดยการวัดความเร็วเชิงรัศมีในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2560 โดยมีมวลประมาณสามเท่าของโลกลูเทน บีโคจรอยู่ในเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของดาวฤกษ์ลูเทน ซึ่ง อยู่ ห่างออกไปเพียง 12.2 ปีแสง[ 145 ]

ดาวเคราะห์ Ross 128 bซึ่งอยู่ห่างออกไป 11 ปีแสงได้รับการประกาศในเดือนพฤศจิกายน 2017 หลังจากการศึกษาความเร็วเชิงรัศมีของดาวแคระแดง Ross 128 ที่ค่อนข้าง "สงบ" เป็นเวลาหนึ่งทศวรรษ ดาวเคราะห์ดวงนี้มีมวลประมาณ 1.35 เท่าของโลก มีขนาดใกล้เคียงกับโลกและน่าจะมีองค์ประกอบเป็นหิน[ 146 ]

K2-155dซึ่งถูกค้นพบในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2561 มีรัศมีประมาณ 1.64 เท่าของโลก มีแนวโน้มที่จะเป็นดาวเคราะห์หิน และโคจรอยู่ในเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของ ดาว แคระแดง ซึ่งอยู่ ห่างออกไป 203 ปีแสง[ 147 ] [ 148 ] [ 149 ]

หนึ่งในการค้นพบแรกๆ ของดาวเทียมสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ (TESS) ที่ประกาศเมื่อวันที่ 31 กรกฎาคม 2019 คือดาวเคราะห์ซูเปอร์เอิร์ธGJ 357 dที่โคจรรอบขอบนอกของดาวแคระแดงที่อยู่ห่างออกไป 31 ปีแสง[ 150 ]

K2-18bเป็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่อยู่ห่างออกไป 124 ปีแสง โคจรอยู่ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ของดาว แคระแดง K2-18ดาวเคราะห์ดวงนี้มีความสำคัญเนื่องจากพบไอน้ำในชั้นบรรยากาศ ซึ่งมีการประกาศเมื่อวันที่ 17 กันยายน 2019

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2563 นักดาราศาสตร์ได้ระบุดาวเคราะห์ที่มีสภาพเหมาะสมต่อการอยู่อาศัย (ดาวเคราะห์ที่ดีกว่าโลก) จำนวน 24 ดวง จาก ดาวเคราะห์นอกระบบที่ได้รับการยืนยันแล้วกว่า 4,000 ดวงในปัจจุบัน โดยพิจารณาจากพารามิเตอร์ทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์รวมถึงประวัติความ เป็นมา ของสิ่งมีชีวิตที่รู้จักบนโลก [ 151 ]

ดาวเคราะห์นอกระบบที่น่าสนใจ– กล้องโทรทัศน์อวกาศเคปเลอร์
ยืนยันดาวเคราะห์นอกระบบขนาดเล็กในเขตที่อยู่อาศัยได้( Kepler-62e , Kepler-62f , Kepler-186f , Kepler-296e , Kepler-296f , Kepler-438b , Kepler-440b , Kepler-442b ) (กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์; 6 มกราคม 2015) [ 138 ]

ในกรณีของดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ในเขตที่อยู่อาศัยได้ของดาวแคระแดง ระยะทางที่ใกล้มากกับดาวฤกษ์ทำให้เกิดการล็อกด้วยแรงโน้มถ่วงซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญต่อความสามารถในการอยู่อาศัย สำหรับดาวเคราะห์ที่ถูกล็อกด้วยแรงโน้มถ่วงวันดาราศาสตร์จะยาวเท่ากับคาบการโคจรทำให้ด้านหนึ่งหันเข้าหาดาวฤกษ์แม่ตลอดเวลา และอีกด้านหนึ่งหันออกไป ในอดีต การล็อกด้วยแรงโน้มถ่วงดังกล่าวเคยคิดว่าจะทำให้เกิดความร้อนจัดที่ด้านที่หันเข้าหาดาวฤกษ์ และความเย็นจัดที่ด้านตรงข้าม ทำให้ดาวเคราะห์แคระแดงหลายดวงไม่สามารถอยู่อาศัยได้ อย่างไรก็ตาม แบบจำลองสภาพภูมิอากาศสามมิติในปี 2013 แสดงให้เห็นว่าด้านของดาวเคราะห์แคระแดงที่หันเข้าหาดาวฤกษ์แม่สามารถมีเมฆปกคลุมอย่างกว้างขวาง ซึ่งจะเพิ่มค่าอัลเบโดของพันธะและลดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสองด้านลงอย่างมีนัยสำคัญ[ 69 ]

ดวงจันทร์

ดาวบริวารธรรมชาติที่มีมวลเท่าดาวเคราะห์ก็มีศักยภาพที่จะเป็นที่อยู่อาศัยได้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม วัตถุเหล่านี้จำเป็นต้องมีคุณสมบัติเพิ่มเติม โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องอยู่ในเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวเคราะห์แม่[ 35 ]โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ดวงจันทร์ต้องอยู่ห่างจากดาวเคราะห์ยักษ์แม่มากพอที่จะไม่ถูกเปลี่ยนสภาพด้วยความร้อนจากแรงดึงดูดให้กลายเป็นโลกภูเขาไฟเช่นไอโอ [ 35 ]แต่ต้องอยู่ภายในรัศมีฮิลล์ของดาวเคราะห์เพื่อไม่ให้ถูกดึงออกจากวงโคจรของดาวเคราะห์แม่[ 152 ] ดาวแคระแดงที่มีมวลน้อยกว่า 20% ของดวงอาทิตย์ไม่สามารถมีดวงจันทร์ที่อยู่อาศัยได้รอบดาวเคราะห์ยักษ์ เนื่องจากขนาดเล็กของเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์จะทำให้ดวงจันทร์ที่อยู่อาศัยได้อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์มากจนถูกดึงออกจากดาวเคราะห์แม่ ในระบบดังกล่าว ดวงจันทร์ที่อยู่ใกล้กับดาวเคราะห์แม่มากพอที่จะรักษาวงโคจรไว้ได้จะมีความร้อนจากแรงดึงดูดรุนแรงมากจนทำให้ไม่มีโอกาสที่จะมีที่อยู่อาศัยได้[ 35 ]

ภาพจำลองของศิลปินเกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรผิดปกติ ซึ่งผ่านเขตที่เหมาะแก่การอยู่อาศัย (HZ) เพียงบางส่วนของวงโคจรเท่านั้น

วัตถุดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่มีความเยื้องศูนย์ของวงโคจร สูง อาจใช้เวลาเพียงบางส่วนของปีอยู่ในเขตที่อยู่อาศัยได้ (HZ) และประสบกับการเปลี่ยนแปลงอย่างมากของอุณหภูมิและความดันบรรยากาศ ซึ่งจะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลอย่างมาก โดยน้ำในสถานะของเหลวอาจมีอยู่เพียงเป็นช่วงๆ เท่านั้น เป็นไปได้ว่าแหล่งที่อยู่อาศัยใต้พื้นผิวอาจได้รับการปกป้องจากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว และสิ่งมีชีวิตที่ทนต่อสภาพแวดล้อมสุดขั้วบนหรือใกล้พื้นผิวอาจอยู่รอดได้ด้วยการปรับตัว เช่น การจำศีล ( cryptobiosis ) และ/หรือ ภาวะ ทนความร้อนสูงตัวอย่างเช่นทาร์ดิเกรด สามารถอยู่รอดได้ในสภาวะขาดน้ำที่อุณหภูมิระหว่าง 0.150 K (−273 °C) [ 153 ]และ 424 K (151 °C) [ 154 ]สิ่งมีชีวิตบนวัตถุดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่นอกเขตที่อยู่อาศัยได้ (HZ) อาจจำศีลอยู่ด้านที่เย็นกว่าเมื่อดาวเคราะห์เข้าใกล้จุด ไกลสุดจาก ดาวฤกษ์ (apastron)ซึ่งเป็นจุดที่ดาวเคราะห์เย็นที่สุด และจะเริ่มเคลื่อนไหวเมื่อเข้าใกล้จุดใกล้สุดจาก ดาวฤกษ์ (periastron)เมื่อดาวเคราะห์อุ่นขึ้นเพียงพอ[ 46 ]

เขตที่อยู่อาศัยทางเลือก

การค้นพบทะเลสาบไฮโดรคาร์บอนบนไททัน ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ เริ่มทำให้เกิดข้อสงสัยเกี่ยวกับ แนวคิดที่ว่า คาร์บอนคือแหล่งพลังงานหลักซึ่งเป็นพื้นฐานของแนวคิดเขตไฮเดรชั่น (HZ)

สภาพแวดล้อมที่มีน้ำเหลวถูกพบว่ามีอยู่ได้แม้ไม่มีความดันบรรยากาศและที่อุณหภูมินอกช่วงอุณหภูมิของเขตที่อยู่อาศัยได้ ตัวอย่างเช่น ดวง จันทร์ไททันและเอนเซลาดัสของดาวเสาร์และ ดวง จันทร์ยูโรปาและแกนีมีดของดาวพฤหัสบดีซึ่งทั้งหมดอยู่นอกเขตที่อยู่อาศัยได้ อาจมีน้ำเหลวปริมาณมากในมหาสมุทรใต้พื้นผิว[ 155 ]

ความร้อนจากกระแสน้ำขึ้นลงและการสลายตัวของกัมมันตรังสีเป็นแหล่งความร้อนที่เป็นไปได้สองแหล่งที่อาจมีส่วนทำให้มีน้ำในสถานะของเหลว[ 156 ] [ 157 ]ดาวเคราะห์ยักษ์สร้าง "เขตที่อยู่อาศัยที่ได้รับความร้อนจากกระแสน้ำขึ้นลง" ด้วยความร้อนที่อาจรักษาน้ำใต้ดินไว้ได้ ตัวอย่างเช่น ยูโรปาถือว่าอยู่ในเขตดังกล่าว[ 158 ]แอบบอตและสวิตเซอร์ (2011) เสนอความเป็นไปได้ว่าน้ำใต้พื้นผิวอาจมีอยู่บนดาวเคราะห์จรจัดอันเป็นผลมาจากความร้อนที่เกิดจากการสลายตัวของกัมมันตรังสีและฉนวนจากชั้นน้ำแข็งหนาบนพื้นผิว[ 159 ]

อีกความเป็นไปได้หนึ่งคือ นอกเขต HZ สิ่งมีชีวิตอาจใช้กระบวนการทางชีวเคมีทางเลือกที่ไม่ต้องใช้น้ำเลย นักชีววิทยาอวกาศคริสโตเฟอร์ แมคเคย์ได้เสนอว่ามีเทน ( CH₄) อาจเป็นหนึ่งในนั้น4) อาจเป็นตัวทำละลายที่เอื้อต่อการพัฒนา "สิ่งมีชีวิตในน้ำแข็ง" โดย "เขตที่อยู่อาศัยของมีเทน" ของดวงอาทิตย์อยู่ห่างจาก ดาวฤกษ์ 1,610,000,000 กม. (1.0 × 10⁹ ไมล์ ; 11 AU) [ 12 ]ระยะทางนี้ตรงกับตำแหน่งของไททัน ซึ่งมีทะเลสาบและฝนมีเทน ทำให้เป็นสถานที่ที่เหมาะสมในการค้นหาสิ่งมีชีวิตในน้ำแข็งตามที่ McKay เสนอ[ 12 ]นอกจากนี้การทดสอบสิ่งมีชีวิตจำนวนหนึ่งพบว่าบางชนิดสามารถอยู่รอดได้ในสภาวะนอกเขตที่อยู่อาศัย[ 160 ]

ความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนและชาญฉลาด

แบคทีเรียที่ทนต่อสภาพแวดล้อมสุดขั้วหลายชนิด เช่น Deinococcus radioduransสามารถอยู่รอดได้ในสภาวะที่อยู่นอกเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้

เขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ตามแบบแผนทั่วไปนั้นต้องการเพียงน้ำในสถานะของเหลว ซึ่งเป็นข้อกำหนดขั้นต่ำสำหรับสิ่งมีชีวิตจุลินทรีย์ทั่วไป ส่วนสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนซึ่งใช้ออกซิเจนในการหายใจนั้นน่าจะมีข้อกำหนดเพิ่มเติมอีกมากมาย รวมถึงข้อจำกัดเกี่ยวกับความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂)2และCOในชั้นบรรยากาศ สิ่งนี้นำไปสู่แนวคิดของ เขตที่อยู่อาศัย ได้สำหรับสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน[ 161 ]สมมติฐานธาตุหายากโต้แย้งว่าสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนและชาญฉลาดนั้นหายาก และเขตที่อยู่อาศัยได้เป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญหลายประการ ปัจจัยที่อยู่อาศัยได้รองที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์นั้นมีทั้งทางธรณีวิทยา (บทบาทของน้ำผิวดินในการรักษาสภาพแผ่นเปลือกโลกที่จำเป็น) [ 2 ]และทางชีวเคมี (บทบาทของพลังงานรังสีในการสนับสนุนการสังเคราะห์แสงเพื่อการเติมออกซิเจนในชั้นบรรยากาศที่จำเป็น) [ 162 ] : 158

นักวิจัยที่กำลังมองหาสิ่งมีชีวิตทรงปัญญาในที่อื่น ๆ ในจักรวาลเริ่มต้นด้วยดาวเคราะห์ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้[ 163 ] SETIใช้การวิเคราะห์เขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้เพื่อเลือกเป้าหมายสำหรับโครงการฟีนิกซ์[ 164 ] [ 165 ]และปัจจุบันกล้องโทรทรรศน์ Allen Telescope Array ได้ขยาย โครงการฟีนิกซ์ไปยังผู้สมัครดังกล่าว[ 166 ]

สมการเดรกซึ่งบางครั้งใช้ในการประมาณจำนวนอารยธรรมอัจฉริยะในกาแล็กซีของเรา ประกอบด้วยปัจจัยหรือพารามิเตอร์n eซึ่งเป็นจำนวนเฉลี่ยของวัตถุมวลระดับดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ภายใน HZ ของดาวฤกษ์แต่ละดวง ค่าต่ำจะสนับสนุนสมมติฐานโลกหายาก ซึ่งตั้งสมมติฐานว่าสิ่งมีชีวิตอัจฉริยะเป็นสิ่งที่หายากในจักรวาล ในขณะที่ค่าสูงเป็นหลักฐานสนับสนุนหลักการความธรรมดา ของ โคเปอร์นิคัส ซึ่งเป็นมุมมองที่ว่าความสามารถในการอยู่อาศัย—และดังนั้นสิ่งมีชีวิต—นั้นพบได้ทั่วไปในจักรวาล[ 2 ]

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • Schulze-Makuch, Dirk; Crawford, Ian A. (2018). "ดวงจันทร์ของโลกมีช่วงเวลาที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ในช่วงต้นหรือไม่?" . Astrobiology . 18 (8): 985– 988. Bibcode : 2018AsBio..18..985S . doi : 10.1089/ast.2018.1844 . PMC  6225594 . PMID  30035616 .
  • Salvador, A.; Massol, H.; Davaille, A. ; Marcq, E.; Sarda, P.; Chassefière, E. (2017). "อิทธิพลสัมพัทธ์ของ H2O และ CO2 ต่อสภาพพื้นผิวดั้งเดิมและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์หิน" (PDF)วารสารการวิจัยทางธรณีฟิสิกส์: ดาวเคราะห์ 122 ( 7): 1458– 1486. ​​Bibcode : 2017JGRE..122.1458S . doi : 10.1002/2017JE005286 . ISSN  2169-9097 . S2CID  135136696 .วัตถุที่พุ่งชนโลกสามารถเปลี่ยนแปลงชั้นบรรยากาศและเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้
  • "โปรแกรมจำลองเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์" ภาควิชาดาราศาสตร์ศึกษา มหาวิทยาลัยเนแบรสกา-ลินคอล์น
  • "แคตตาล็อกดาวเคราะห์นอกระบบที่เอื้อต่อการอยู่อาศัย" PHL/มหาวิทยาลัยเปอร์โตริโก ณ อาเรซิโบ
  • "หอศิลป์เขตที่อยู่อาศัยได้ "
  • "ดวงดาวและดาวเคราะห์ที่เอื้อต่อการอยู่อาศัย" SolStation. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 28 มิถุนายน 2011
  • Nikos Prantzos (2006). "เกี่ยวกับเขตที่อยู่อาศัยได้ในกาแล็กซี". Space Science Reviews . 135 ( 1– 4): 313– 322. arXiv : astro-ph/0612316 . Bibcode : 2008SSRv..135..313P . doi : 10.1007/s11214-007-9236-9 . S2CID  119441813 .
  • "อสังหาริมทรัพย์ระหว่างดวงดาว: ทำเลที่ตั้งสำคัญที่สุด – การกำหนดเขตที่อยู่อาศัยได้"มหาวิทยาลัยมอนแทนา
  • ชิกะ, เดวิด (19 พฤศจิกายน 2009). "เหตุใดจักรวาลจึงอาจเต็มไปด้วยสิ่งมีชีวิตต่างดาว" . นิวไซเอนทิสต์ .
  • ซิมมอนส์ และคณะ"ยานสังเกตการณ์โลกใหม่: ภารกิจสำหรับการวิเคราะห์สเปกตรัมความละเอียดสูงของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่คล้ายโลก" (PDF ) โลกใหม่
  • Cockell, Charles S.; Herbst, Tom; Léger, Alain; Absil, O.; Beichman, Charles; Benz, Willy; Brack, Andre; Chazelas, Bruno; Chelli, Alain (2009). "Darwin – ภารกิจดาราศาสตร์เชิงทดลองเพื่อค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ" (PDF) . ดาราศาสตร์เชิงทดลอง . 23 (1): 435– 461. Bibcode : 2009ExA....23..435C . doi : 10.1007/s10686-008-9121-x . S2CID  32204693 .
  • แอตคินสัน, แนนซี (19 มีนาคม 2009). "JWST จะมอบความสามารถในการค้นหาไบโอมาร์กเกอร์บนดาวเคราะห์ที่คล้ายโลก" . Universe Today . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 27 มีนาคม 2009 . สืบค้นเมื่อ 6 กุมภาพันธ์ 2011 .
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Habitable_zone&oldid=1355157422 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เขตที่อยู่อาศัยได้

ในทางดาราศาสตร์และดาราชีววิทยาเขตที่อยู่อาศัยได้ ( HZ ) หรือที่รู้จักกันในชื่อเขตที่อยู่อาศัยได้รอบดาวฤกษ์ ( CHZ )

ประวัติศาสตร์

แนวคิดเรื่อง เขตที่อยู่อาศัยได้ เกิดขึ้นในทางภูมิศาสตร์ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 อเล็กซานเดอร์ วินเชลล์ ได้กล่าวถึงความสามารถในการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์ในปี 1883 โดยใช้คำจำกัดความที่ใกล้เคียงกับสิ่งที่ปัจจุบันเรียกว่า...

การขยายแนวคิด

ในปี พ.ศ. 2542 กิเยร์โม กอนซาเลซ และคนอื่นๆ ตั้งข้อสังเกตว่า โลหะ มีผลกระทบสำคัญต่อการก่อตัวของดาวเคราะห์และการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต [ 2 ] : 43 ร่วมกับนักบรรพชีวินวิทยา ปี เตอร์ วอร์ด และนักดาราศาสตร์ โดนัลด์ บราวน์ลี กอน ซาเลซ ได้นำเสนอแนวคิดเรื่อง "...

คำนิยาม

เขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์ (circumstellar habitable zone) คือบริเวณรอบดาวฤกษ์ที่เอื้อต่อการมีดาวเคราะห์ที่มีน้ำในสถานะของเหลว การที่ดาวเคราะห์ดวงใดดวงหนึ่งอยู่ในเขตที่อยู่อาศัยรอบดาวฤกษ์หรือไม่นั้น ขึ้นอยู่กับรัศมีวงโคจรของดาวเคราะห์ (สำหรับดาวบริวาร...