Обитаемая зона
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
Оценки положения обитаемой зоны
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:
где 
— средний радиус обитаемой зоны в астрономических единицах, 
— болометрический показатель (светимость) звезды, 
— болометрический показатель (светимость) Солнца.
Обитаемая зона в Солнечной системе
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] |
Поиск планет в зоне
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: 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]
Что такое «зона Златовласки»?
Мы обнаружили сотни экзопланет в галактике. Но лишь немногие из них обладают нужным сочетанием факторов, чтобы поддерживать жизнь, подобно Земле. Прогноз погоды на большинство экзопланет неутешителен. Палящее солнце, ежегодные наводнения и глубокий снег существенно усложняют жизнь местных обитателей (если они, конечно, имеются).
Плохая новость в том, что планета Земля — единственное пригодное для жизни место в целой Вселенной, насколько нам известно. Как вид мы интересуемся обитаемостью других планет по ряду причин, политических, финансовых, гуманитарных и научных. Мы хотим понять, как меняется наш собственный климат. Как мы будем жить в климате будущего и что мы можем сделать, чтобы остановить нарастающую волну парникового эффекта. Ведь еще немного и райская пока Земля будет безнадежно утрачена.
Едва ли мы всерьез озаботимся поисками чистых источников энергии или уговорим политиков заняться климатическими вопросами во вред финансовой выгоде. Куда интереснее вопрос: когда мы увидим инопланетян?
Пригодная для жизни зона, также известная как «зона Златовласки», — это регион вокруг звезды, где средняя температура планеты позволяет существовать жидкой воде, к которой мы так привыкли. Мы охотимся за жидкой водой не только для будущего использования, но и чтобы найти ориентир: возможно, где-то там может быть иная жизнь. Ведь логично?
Проблемы за пределами этой зоны довольно очевидны. Если будет слишком жарко, среда станет нестерпимой паровой баней, либо начнет разбивать воду на кислород и водород. Затем кислород будет соединяться с углеродом, образуя диоксид углерода, а водород — улетучиваться в космос.
Это происходит с Венерой. Если же планета будет слишком холодной, вода образует твердые куски. Возможно, под коркой льда будут карманы с жидкой водой, но в общем и целом это не самое приятное место для жизни. Такое мы нашли на Марсе и спутниках Юпитера и Сатурна. И если можно грубо определить потенциально обитаемую зону, то это место, где могла бы существовать жидкая вода.
К сожалению, это уравнение состоит не только из расстояния до звезды и количества вырабатываемой энергии. Атмосфера планеты играет серьезную роль. Вы будете удивлены, но Венера и Марс находятся в потенциально обитаемой зоне Солнечной системы.
Атмосфера Венеры настолько густая, что удерживает энергию Солнца и создает неблагоприятную для жизни печь, которая расплавит любые намеки на жизнь быстрее, чем скажете «две чашки чая этому господину».
На Марсе же все совершенно противоположно. Тонкая атмосфера не может удержать тепло совершенно, поэтому планета очень холодная. Улучшите атмосферы обеих планет — и получите миры, которые вполне смогут приютить жизнь. Возможно, мы могли бы столкнуть их вместе и смешать атмосферы? Надо подумать.
Когда мы смотрим на другие миры Млечного Пути и пытаемся понять, есть ли там жизнь, недостаточно просто оценить их расположение в зоне Златовласки. Нам нужно знать форму атмосферы.
Астрономы нашли планеты, расположенные в обитаемых зонах вокруг других звезд, но судя по всему, эти миры не особо расположены для жизни. Они вращаются вокруг красных карликовых звезд. В принципе, жить в условиях красноватых отблесков не так плохо, но есть одна проблема. Красные карлики, как правило, ведут себя очень плохо в молодости. Они порождают мощнейшие вспышки и корональные выбросы массы. Это очищает поверхность любой планеты, которая окажется слишком близко.
Правда, существует некоторая надежда. Спустя несколько миллионов лет высокой активности эти красные карликовые звезды успокаиваются и начинают сосать свои резервы водорода с потенциалом в триллионы лет. Если жизнь сможет продержаться достаточно долго в ранние периоды существования звезды, ее может ожидать долгая счастливая жизнь.
Когда вы думаете о новом доме среди звезд или пытаетесь найти новую жизнь во Вселенной, ищите планеты в потенциально обитаемой зоне. Но не забывайте, что это весьма условный ориентир.
What is the Goldilocks Zone and why does it matter in the search for ET?
Article share options
Share this on
Send this by
Liquid water is essential for life as we know it. Where we find liquid water on Earth we also find life.
«The only life we know about is our carbon-based life, and water plays a crucial part in our own existence, and so it’s only natural that we direct our attention to planets in locations capable of having liquid water,» Professor John Webb of the University of New South Wales said.
There are at least a dozen or so potentially habitable exoplanets, planets which are in varying degrees similar to Earth.
«There’s plenty of life on Earth and there’s plenty of water, but we’ve yet to find life on other planets even in our own solar system.»
Looking for planets in the Goldilocks Zone is a way that allows scientists to hone in their search for Earth-like planets that could contain life.
Basically, the assumption is that if it’s possible there may be liquid water on the planet, then it’s also possible that the planet may be habitable.
Goldilocks Zones in other star systems
«The location of a Goldilocks Zone around another star depends on the type of star,» Professor Webb said.
Bigger hotter stars have their Goldilocks Zones further out, while smaller cooler stars such as M-type red dwarf stars have habitable zones much closer in.
Red dwarfs are the most common type of star in the Milky Way galaxy, and have very long life expectancies.
«This means life should have lots of time to evolve and develop around such as star,» he said.
Observations by the European Southern Observatory’s High Accuracy Radial velocity Planet Searcher, has concluded about 40 per cent of red dwarfs have super-Earth class planets orbiting in their habitable zone.
Alternatively, NASA’s planet hunting Kepler space telescope searches for planets orbiting in the habitable zones of Sun-like stars by looking for planets with an average 365-day orbit.
More than just temperature
Just because a planet or moon is in the Goldilocks Zone of a star, doesn’t mean it’s going to have life or even liquid water.
«Venus is Earth’s sister planet, both are about the same size and in the same region of the solar system, and Venus once also had water,» Professor Webb said.
«However, Venus now has a runaway greenhouse effect going on, with a surface temperature of over 460 degrees Celsius, which has boiled away all its liquid water.»
What does ET have to do with Goldilocks?
«I think it might have been my friend Dr Charley Lineweaver and Stuart Gary, who first applied the term «the Goldilocks Zone» to describe the habitable zone around a star when the temperature is not too hot or too cold,» Professor Webb said.
At the other end of the Sun’s Goldilocks Zone is Mars which also once had liquid water flowing across its surface in rivers, lakes and oceans.
«However, the Red Planet is now a freeze-dried desert, with a thin carbon dioxide atmosphere, and only one 99th the atmospheric pressure of sea level on Earth,» Professor Webb said.
«Any water still on Mars, which hasn’t degassed into space and been blown away by the solar wind, or irradiated into hydroxyls on the surface, is either frozen in the planet’s ice caps and permafrost, or quickly subducts directly from ice to gas during the local Martian summer.»
While there is some evidence pointing to the possible existence of subsurface salt water brines which can seep to the surface, we’re yet to find any life on the Red Planet.
«Finally, and much closer to home, we have a third terrestrial world, the Moon, which has virtually no atmosphere, just the hint of a dusty exosphere above its surface, and with the only water being either locked up as ice on the shaded floors of deep craters, or as hydroxyls on the irradiated lunar surface, and definitely no life,» Professor Webb said.
Getting it right is hard
«If you want to calculate the average temperature that some exoplanet has, given its distance from its host star, you actually need to know a lot about that exoplanet, including the kind of atmosphere it has, the reflectivity of its clouds, and whether it has any kind of greenhouse effect,» he said.
«And the trouble is you actually don’t know those things, so the calculations can give you the wrong answers.»
Professor Webb said Earth and Venus could be good examples of getting it wrong.
«If you perform a simple calculation for Earth, taking into account the apparent reflectivity of our clouds, that is the sunlight that’s being reflected back into space without heating the surface, and you ignore the effect of greenhouse gases, you can actually get the wrong answer and conclude that Earth is not habitable,» he said.
«And if you calculate the mean surface temperature of Venus based only on the reflectivity of its cloud cover, then one would expect a surface temperature of minus 10 Celsius, over 470 Celsius less than its actual surface temperature.
«There are at least a dozen or so potentially habitable exoplanets, planets which are in varying degrees similar to Earth,» Professor Webb said.
For these reasons, he said we should relax our definition of the Goldilocks or the habitable zone around stars somewhat, or we could miss a major discovery.
«Ultimately when the technology and methodology improves, we will be able to measure any atmosphere around these planets, and that might give us some clue to what’s really going on there, but right now these things are very hard to do.»
Want more science from across the ABC?
Science in your inbox
Get all the latest science stories from across the ABC.
goldilocks
1 goldilocks
Goldilocks And The Three Bears. — «Златовласка и три медведя» ( английская народная сказка)
goldilocks economy — экономика с идеально сбалансированными ценами, не разогревающими инфляцию и не вызывающими спад (обыкновенно об экономике США в 1990-х гг.)
The «Goldilocks» zone, not too hot or too cold, around a star could have earthlike planets with temperatures that allow liquid water on the planets’ surfaces. — В «зоне Златовласки» (где не слишком холодно и не слишком жарко) вокруг какой-нибудь звезды могут находиться подобные Земле планеты с температурами, позволяющими воде на поверхности этих планет пребывать в жидком состоянии.
2 goldilocks
3 goldilocks
4 Goldilocks
5 goldilocks
6 goldilocks
7 goldilocks
8 goldilocks
9 goldilocks
10 goldilocks
11 goldilocks
12 Goldilocks
13 goldilocks
14 goldilocks
15 лютик золотистый
См. также в других словарях:
Goldilocks — bezeichnet: ein Musical von Leroy Anderson ein Märchen, Goldilocks und die drei Bären („Goldlöckchen und die drei Bären“) einen Zeichentrickfilm der Warner Bros: Goldilocks and the Jivin Bears (Teil der Censored 11) einen Begriff aus der Bear… … Deutsch Wikipedia
Goldilocks — name for a person with bright yellow hair, 1540s, from adj. form of GOLD (Cf. gold) + LOCK (Cf. lock) in the hair sense. The story of the Three Bears first was printed in Robert Southey s miscellany The Doctor (1837), but the central figure there … Etymology dictionary
Goldilocks — [gōl′dē läks΄] n. 1. a little girl in a folk tale who visits the home of three bears 2. [g ] a European plant ( Linosyris vulgaris) of the composite family, with clusters of small, yellow flowers … English World dictionary
Goldilocks — Gold|i|locks 1.) the main character in the children s story Goldilocks and the Three Bears. Goldilocks is a young girl with golden coloured hair who visits the house of the Three Bears while they are out. She tries sitting in each of their chairs … Dictionary of contemporary English
goldilocks — /gohl dee loks /, n., pl. goldilocks. (used with a sing. v.) a person with golden hair. [1540 50; obs. goldy golden + LOCK2 + S3] * * * … Universalium
goldilocks — noun a) A person with golden hair, especially a girl with long hair. b) A goldilocks aster, Aster linosyris … Wiktionary
Goldilocks — n. character from the children s fairy tale Goldilocks and the Three Bears … English contemporary dictionary
goldilocks — noun 1》 informal a person with golden hair. 2》 a woodland buttercup. [Ranunculus auricomus.] 3》 a yellow flowered plant resembling the Michaelmas daisy. [Aster linosyris.] … English new terms dictionary
goldilocks — gold·i·locks … English syllables
goldilocks — /ˈgoʊldilɒks/ (say gohldeeloks) noun 1. (sometimes upper case) (construed as singular) a person with golden hair. 2. (construed as singular or plural) a perennial herb, Ranunculus auricomus, common in woods of Europe and northern Asia. 3.… … Australian-English dictionary
Goldilocks Zone
«Goldilocks Zone», «Comfort zone (astronomy)», and «Goldilocks planet» redirect here. For the planet initially nicknamed «Goldilocks», see 70 Virginis b. For other uses, see Comfort zone (disambiguation), Goldilocks (disambiguation), and the Goldilocks Principle.
While the Goldilocks Zone Principle holds true to many Carbon based life forms, it is far from complete or inclusive as UnionScience knows life to establish itself in almost any environment
In astronomy and astrobiology, habitable zone (more accurately, circumstellar habitable zone or CHZ) is the scientific term for the region around a star within which it is theoretically possible for a planet with sufficient atmospheric pressure to maintain liquid water on its surface. [1] 1
The significance of the concept is in its inference of conditions favorable for life on Earth – since liquid water is essential for all known forms of life, planets in this zone are considered the most promising sites to host extraterrestrial life. The terms «ecosphere» and «Liquid Water Belt» were introduced by Hubertus Strughold and Harlow Shapley respectively in 1953. [2] Contemporary alternatives include «HZ», «life zone», and «Goldilocks Zone». [3]
«Habitable zone» is sometimes used more generally to denote various regions that are considered favorable to life in some way. One prominent example is the Galactic Habitable Zone, coined by Guillermo Gonzalez in 1995 (representing the distance of a planet from the galactic centre), based on the position of the Earth in the Milky Way. If different kinds of habitable zones are considered, their intersection is the region considered most likely to contain life.
The location of planets and natural satellites (moons) within its parent star’s habitable zone (and a near circular orbit) is but one of many criteria for planetary habitability and it is theoretically possible for habitable planets to exist outside the habitable zone. The term «Goldilocks planet» is used for any planet that is located within the circumstellar habitable zone (CHZ) [4] [5] although when used in the context of planetary habitability the term implies terrestrial planets with conditions roughly comparable to those of Earth (i.e. an Earth analog). The name originates from the story of Goldilocks and the Three Bears, in which a little girl chooses from sets of three items, ignoring the ones that are too extreme (large or small, hot or cold, etc.), and settling on the one in the middle, which is «just right». Likewise, a planet following this Goldilocks Principle is one neither too close nor too far from a star to rule out liquid water on its surface.
Dozens of planets have been confirmed in the habitable zone, though most found to date are significantly larger than the Earth, possibly due to sampling bias due to larger planets currently being more easily observed. The Kepler spacecraft has identified a further 54 candidates and current estimates indicate «at least 500 million» such planets in the Milky Way. [6]
Habitable zones, however, are not stable. Over the life of a star, the nature of the zone moves and changes. [7] Astronomical objects located in the zone are typically close in proximity to their parent star and as such are more exposed to adverse effects such as damaging tidal forces and solar flares. Combined with galactic habitability, these and many other exclusionary factors reinforce a contrasting theory of interstellar «dead zones» where life cannot exist, supporting the Rare Earth hypothesis.
Some planetary scientists have suggested habitable zone theory may prove limiting in scope and overly simplistic. There is growing support for equivalent zones around stars where other solvent compounds (such as ammonia and methane) could exist in stable liquid forms. Astrobiologists theorise these environments could be conducive to alternative biochemistry. [8] Additionally there is probably an abundance of potential habitats outside of the habitable zone within subsurface oceans of extraterrestrial liquid water. It may follow for oceans consisting of ammonia or methane. [9]
Habitable zones are used in the Search for Extra-Terrestrial Intelligence and is based on the assumption, should intelligent life exist elsewhere in the Universe, it would most likely be found there.
