Что такое обитаемая зона звезды (зона Златовласки)?
В астрономии и астробиологии околозвездная обитаемая зона или просто обитаемая зона (ОЗ) — это диапазон орбит вокруг звезды, в пределах которого поверхность планеты может поддерживать жидкую воду при достаточном атмосферном давлении. Границы ОЗ основаны на положении Земли в Солнечной системе и количестве лучистой энергии, которую она получает от Солнца. Из-за важности жидкой воды для биосферы Земли природа ОЗ и объектов в ней может сыграть важную роль в определении масштаба и распределения планет, способных поддерживать внеземную жизнь и разум.
Обитаемую зону также называют зоной Златовласки, метафорой детской сказки «Три медведя» (Goldilocks and the Three Bears), в которой маленькая девочка выбирает себе один предмет из трех, игнорируя те, которые слишком экстремальные (большой или маленький, горячий или холодный и т. д.), и останавливается на том, что посередине, что «в самый раз». Также обстоит дело и с планетами — для того, чтобы оказаться в обитаемой зоне, планета не должна находиться ни слишком далеко от звезды, ни слишком близко к ней, а должна быть на «правильном» удалении.
С тех пор, как эта концепция была впервые представлена в 1953 г., было подтверждено, что многие звезды обладают планетой в ОЗ, включая некоторые системы, состоящие из нескольких планет в ОЗ. Большинство таких планет, будь то суперземли или газовые гиганты, массивнее Земли, потому что массивные планеты легче обнаружить.
4 ноября 2013 года астрономы сообщили, основываясь на данных Кеплера, что может быть до 40 миллиардов планет размером с Землю, вращающихся в обитаемых зонах солнечных звезд и красных карликов в Млечном Пути. Около 11 миллиардов из них могут вращаться вокруг звезд, подобных Солнцу.
Проксима Центавра b, расположенная примерно в 4,2 световых года (1,3 парсека) от Земли в созвездии Центавра, является ближайшей известной экзопланетой и она вращается в обитаемой зоны своей звезды. ОЗ также представляет особый интерес для развивающейся области обитаемости естественных спутников, потому что спутники планетарной массы в ОЗ могут превосходить количество планет.
В последующие десятилетия концепция Зоны Златовласки стала подвергаться сомнению как главный критерий жизни, поэтому концепция все еще развивается. С момента открытия доказательств существования внеземной жидкой воды теперь считается, что значительные ее количества находятся за пределами околозвездной обитаемой зоны.
Концепция глубоких биосфер, таких как Земля, которые существуют независимо от звездной энергии, в настоящее время общепринята в астробиологии, учитывая большое количество жидкой воды, которая, как известно, существует в литосферах и астеносферах Солнечной системы. Поддерживаемая другими источниками энергии, такими как приливное нагревание или радиоактивный распад, жидкая вода может быть найдена даже на планетах-изгоях или их лунах.
Жидкая вода также может существовать в более широком диапазоне температур и давлений в виде раствора, например, с хлоридами натрия в морской воде на Земле, хлоридами и сульфатами на экваториальном Марсе или аммиаками из-за различных коллигативных свойств.
Таким образом, также был предложен термин «край Златовласки». Кроме того, были предложены другие околозвездные зоны, где неводные растворители, благоприятные для гипотетической жизни, основанной на альтернативных биохимических условиях, могли существовать в жидкой форме на поверхности.