Formler for å beregne grensene for den beboelige sonen.

Grensene for den beboelige sonen er etablert basert på kravet om at planetene i den har vann i flytende tilstand, siden det er et nødvendig løsningsmiddel i mange biomekaniske reaksjoner.

Utenfor ytterkanten av den beboelige sonen får ikke planeten nok solstråling for å kompensere for strålingstap, og temperaturen vil synke under frysepunktet til vann. En planet nærmere solen enn den innerste kanten av den beboelige sonen vil bli overopphetet av strålingen, noe som får vannet til å fordampe.

Å beregne plasseringen av grensene til den beboelige sonen og deres forskyvning over tid er ganske komplisert (spesielt på grunn av negativ tilbakemelding i CNO-syklusen, noe som kan gjøre stjernen mer stabil). Selv for solsystemet varierer estimatene for grensene for den beboelige sonen mye. I tillegg avhenger muligheten for eksistensen av flytende vann på planeten sterkt av fysiske parametere planeten selv.

Avstanden fra stjernen der dette fenomenet er mulig, beregnes ut fra stjernens størrelse og lysstyrke. Sentrum av den beboelige sonen for en bestemt stjerne er beskrevet av ligningen:

Gjennomsnittlig beboelig soneradius i astronomiske enheter,

stjernelysstyrke,

Solens lysstyrke.

Formler for avstander til de indre og ytre grensene til den beboelige sonen kan utledes fra varmebalanselikningene for planeter som ville vært på disse avstandene. Vi skriver varmebalanseligningen matematisk inn differensiell form, det vil si for en enhets overflateareal av planeten når stjernen er på senit.

Likevektsfluks av kroppsstrålingsenergi:

Absorbert energi fra stjernen:

der E er belysningen, A er planetens albedo.

Da har varmebalanseligningen i differensialform formen

Belysning er mengden energi som faller per arealenhet på 1 sekund.

Kan uttrykkes i form av stjernens temperatur og avstanden mellom stjernen og planeten:

hvor r er avstanden mellom stjernen og planeten. La oss finne denne avstanden fra varmebalanseligningen

Du kan også beregne grensene annerledes ved å bruke belysningen som skapes av stjernen ved hver kant, . Denne belysningen avhenger hovedsakelig av lysstyrken, L, men til en viss grad også på den effektive temperaturen, T e, stjerner. Jo lavere temperatur, jo større er den infrarøde delen av strålingen. Jo større infrarød stråling, jo større termisk effekt på planeten. La oss betegne den kritiske belysningen ved den indre grensen til den beboelige sonen S bri (T e ) , ligningen for det i enheter av solkonstanten:

og ligningen for belysning i ytterkanten av den beboelige sonen:

hvor T e i grader Kelvin. Avstander fra stjernen til grensene for den beboelige sonen i AU:

hvor L er lysstyrken til stjernen i solenheter og S bri (T e ) og S Bro (T e ) i enheter av solkonstanten.

Lysstyrke ,L, og effektiv temperatur T e , funnet fra observasjoner av stjernene. L (i solenheter) er hentet fra ligningen:

hvor V- tilsynelatende størrelse og sol- bolometrisk korreksjon. Synlig bolometrisk omfanget er summen (V + sol).d er avstanden til stjernen i parsec.

Teoretiske beregninger har vist at klimaet til planeter nær den ytre grensen til den beboelige sonen kan være ustabilt. Det vil svinge mellom lange kalde perioder og tidvis varme. Som et resultat vil tilsynelatende ikke høyt utviklet liv på slike planeter kunne oppstå. Dette kan legge betydelige begrensninger på størrelsen på beboelige soner i retning av at de reduseres.

Med en diskusjon om oversettelsen av det astrofysiske begrepet "beboelig sone", åpner vi en ny rubrikk " Falsk venn oversetter", som vil diskutere riktigheten og tilstrekkeligheten av oversettelsen. Send eksempler på termer som etter din mening er feil oversatt til russisk, og forklar hvorfor den foreslåtte oversettelsen er bedre og mer nøyaktig enn andre.

Introduksjon av nytt vitenskapelige termer- ansvarlig virksomhet. Du bruker et ringende ord uten å tenke, og da vil folk lide i århundrer. Ideell for hver ny vitenskapelig konsept det ville være ønskelig å finne opp et nytt ord som ikke hadde en stabil betydning før. Men dette skjer sjelden. Et godt eksempel er fysikernes "kvark". Beslektede konsepter kalles vanligvis ord med en rot, noe som er ganske praktisk (geologi, geografi, geomagnetisk). Men ofte handler forskere i strid med disse tradisjonene, og gir navn i henhold til prinsippet "det som kom til hjernen". Et eksempel fra astronomi er "planetariske tåker", som ikke har noe med planeter å gjøre, som hver gang må forklares for ikke-spesialister.

Oversettelsen av engelske termer til engelsk bør ikke vurderes mindre nøye morsmål. Dette har alltid vært et problem: for eksempel stjernehoper ( stjernehop) på begynnelsen av 1900-tallet ble kalt stjernehauger. Jeg snakker ikke engang om translitterasjonen av navnene på forskere: for eksempel presenteres astronomen H. N. Russell i russiskspråklig litteratur i seks versjoner - Russell, Russell, Ressel, Ressell, Ressel og Russell. For moderne søkemotorer dette er forskjellige mennesker.

PÅ i fjor problemet med terminologi har blitt forverret av flere grunner: analfabeter og ikke-profesjonelle forfattere publiserer sine oversettelser på nettet, og bryr seg ikke om å bli kjent med den allerede eksisterende russiske terminologien, men bare translittererer engelske ord. Så ordet "transit" begynte å dukke opp oftere og oftere, noe som betyr passasje av planeten mot bakgrunnen av skiven til en stjerne. For profesjonelle astronomer har begrepene "passasje", "okkultasjon", "formørkelse" sine egne spesifikke betydninger, som ikke gjenspeiles i det eneste ordet "transit".

Dessverre mangler de fleste nettpublikasjoner vitenskapelig redigering, og selv papirutgivere tillater seg sjelden denne "luksusen". Det ser ut til at det finnes en "Wikipedia", der terminologien bør avklares ved felles innsats. Noen ganger lykkes dette virkelig, men fortsatt foretrekker profesjonelle å investere i en felles plattform kalt Wikipedia, og overlater innholdet på Wikipedia (russiskspråklig) på samvittigheten til amatørentusiaster.

Når en ny og dessuten mislykket periode begynner å komme i sirkulasjon, er det tid til å vurdere problemet og demokratisk komme til en felles mening. Derfor - som et initiativ - foreslår jeg å diskutere oversettelsen engelsk begrep “circumstellar beboelig sone", eller kort sagt " beboelig sone”, som ble i det siste veldig populær blant forskere av eksoplanetære systemer.

Vi snakker om rekkevidden av avstander fra stjernen, innenfor hvilken temperaturen på overflaten av planeten ligger i området fra 0 til 100 °C. Under normalt atmosfærisk trykk åpner dette muligheten for eksistensen av flytende vann, og derav liv i sin nåværende forstand. I innenlandske publikasjoner om dette emnet, tre varianter av oversettelsen av begrepet " beboelig sone” - livssone, beboelig sone og beboelig sone. La oss prøve å finne ut av det.

Begrepets fullstendige uegnethet er umiddelbart åpenbart beboelig sone, som indikerer tilstedeværelsen av levende vesener i denne sonen og til og med antyder tilstedeværelsen av en person der. "Ordbok for det russiske språket" S. I. Ozhegov (1987) definerer: bebodd- bebodd av mennesker, har en befolkning; et eksempel er en bebodd øy.

Faktisk betyr "ubebodd øy" ikke i det hele tatt at den er steril; det er bare ingen mennesker der.

Den bredere betydningen er Ordbok Russian language» av S. I. Ozhegov og N. Yu. Shvedova (1992): bebodd- bebodd av mennesker, har en befolkning; generelt slik, der det er levende vesener. Eksempler - bebodd jord, øy bebodd av måker. Uansett, bebodd midler bebodd, en " beboelig sone"- et befolket område der NOEN BOR. Faktisk, vi snakker om tilstedeværelsen av BETINGELSER FOR LIV, og slett ikke om tilstedeværelsen av skapninger i det. Det er klart at forfattere som bruker begrepet beboelig sone er minst følsomme for betydningen av morsmålet sitt.

Hva er beboelig sone? Ord beboelighet på russisk er. Men hva er det?

1. Forklarende ordbok til Ushakov: beboelighet - graden av befolkning (om området).
2. Marine historisk katalog(A. Loparev, D. Loparev): skipets beboelighet - et sett med faktorer som karakteriserer oppholdsforholdene til personer på skipet. Elementer av beboelighet: dimensjoner på hytter, vaskerom, gangveier; sammensetning, dimensjoner og plassering av hytteutstyr; indikatorer for fartøysrulling, vibrasjon, støy, enkel vedlikehold av skipsutstyr, instrumenter, systemer, etc.
3. Ordliste med vilkår for departementet for krisesituasjoner (2010): beboelighet - et sett med faktorer som kjennetegner forholdene i menneskelivet.
4. River Dictionary of A. A. Lapin (2012): skipets beboelighet - varigheten av reisen uten etterforsyning. Vanligvis brukt på turistskip; regnet i dager.

Som vi ser, fellesnevner av disse noe forskjellige tolkningene er personen hvis tilstedeværelse er antatt.

Direkte overføring beboelig i henhold til ordboken gir følgende alternativer - beboelig, beboelig. Vi har allerede behandlet beboelighet, men beboelighet, for livet, gjenspeiler nøyaktig betydningen av begrepet beboelig sone. Generelt på engelsk -i stand snakker om mulighet, ikke tilgjengelighet. Den mest hensiktsmessige oversettelsen vil være det lange uttrykket «livable zone» eller den noe pretensiøse «livable zone». En enklere og kortere «livssone» formidler etter min mening nøyaktig meningen engelsk uttrykk. Ikke den siste rollen spilles av den enkle uttalen. Sammenlign: livssone eller beboelig sone. Jeg er for livets sone. Og du?

Kommentarer

,
dok. Fysisk.-Matte. vitenskaper, leder. Institutt for fysikk og evolusjon av stjerner, Institute of Astronomy, Russian Academy of Sciences

I min praksis bruker jeg varianten «beboelig sone», selv om jeg utvilsomt innrømmer at Vladimir Surdin har rett i den forstand at dette begrepet ikke gir en adekvat forståelse av essensen. Men den "levelige" sonen i så måte er ikke bedre, om ikke verre!

Tross alt, hva er beboelig sone? Dette er et ganske konvensjonelt definert intervall av avstander som eksistensen av flytende vann er mulig innenfor. Ikke liv, men bare vann! Samtidig må det huskes at muligheten for eksistens av vann ikke betyr at vann eksisterer, og tilstedeværelsen av vann garanterer ikke levedyktighet.

Med andre ord, i dette tilfellet (som i mange andre) prøver vi å beskrive et veldig komplekst konsept med to ord. Det vil ikke være mulig å gjøre dette tilstrekkelig, så det er helt akseptabelt å bruke en etablert oversettelse. Dessuten er det nesten alltid nødvendig å forklare hva det betyr uansett.

I astronomi skjer dette hele tiden, og eksemplene er uendelige. Fra den nylige kan man for eksempel huske "nær-jorden-asteroider", som kanskje ikke er nær-jorden i det hele tatt i bokstavelig dette ordet. Vi bruker også et annet, litt mer nøyaktig begrep - jordnære asteroider - men det er heller ikke ideelt når det gjelder å formidle mening. Det har vært forsøk på å introdusere det riktige begrepet "nær-jorden-asteroider" - men prøv å sette det i praksis! En tredjedel av forelesningen eller rapporten vil bli brukt på å levere den.

Generelt holder jeg meg også til et ganske konformt standpunkt i så henseende. Når jeg sier «planetarisk tåke», bekymrer jeg meg ikke for at det ikke har med planeter å gjøre. Hovedsaken er at både jeg og samtalepartneren forstår hva som menes.

I astronomi er det to tredjedeler av slike kontroversielle termer. Hvem kan gjette betydningen av ordene "rett oppstigning"? Hvem ville gjette at "metallisitet" ofte refereres til som oksygeninnholdet? Hva med nye stjerner og supernovastjerner?

,
oversetter av M. S. Gorbatsjov, nå leder av pressetjenesten til Gorbatsjov-stiftelsen

I denne saken har Vladimir Surdin selvfølgelig rett. Faktum er det engelske språk i dette tilfellet skiller muligheten og implementeringen tydelig: beboelig- et sted å bo bebodd- stedet der de bor. I de fleste tilfeller er suffikset - i stand og russisk suffiks - mottatt- er ganske likeverdige ( fornybar- fornybare), og i tilfelle når det er en negasjon i definisjonen, er de helt likeverdige (siden muligheten ikke kan realiseres: ugjennomtrengelig- ugjennomtrengelig, usinkbar- usinkbar osv.)

Men når det gjelder ordet "ubebodd" på russisk, var det noe "feil" (som er ganske normalt i naturlige språk), og det betyr ikke "et sted hvor man ikke kan bo", men "et sted hvor man ikke bor". På engelsk- ubebodd. Derfor beboelig det er ønskelig å oversette slik at meningen Engelsk suffiks -i stand ble bevart og det var ingen mulighet for feiltolkning. Så "sone egnet for liv" eller "sone for mulig liv" er korrekt i betydning og korrekt på russisk. Og ordet "beboelig" er kunstig og unødvendig (selv om noen kunstige ord kan være nødvendig, se den "oppfinnsomme" opplevelsen til Karamzin og hans samtidige).

, vitenskapsjournalist

Så langt er det på russisk ingen entydig stivt fast oversettelse av begrepet for beboelig sone. Vel, faktisk ikke på engelsk. De bruker også "Goldilocks-sonen" ( Gulllokksonen), som lar oss abstrahere fra beskrivende, men det vil være klart uforståelig for leseren vår (analogen vår er eventyret om Masha og de tre bjørnene). Vi har mange bruksområder; "livssone" og "beboelig sone" er de vanligste og, etter min mening, aldri "feilaktige". Et begrep er et begrep, det trenger ikke å være støttet av en verbal konstruksjon som er ideell fra alle synsvinkler. Det er hvor verste tilfeller, allerede stivt festet; si, den samme "planetariske tåken" ... Vel, hva du skal gjøre - du må leve med den, ikke arranger "holivar" hver gang ...

Vi hadde en lignende diskusjon i magasinet Science in Focus. Til slutt valgte de "beboelig sone" med evnen til noen ganger å minnes "livssonen". Jeg var nøytral. Så være det, selv om jeg slett ikke er imot "livssonen" med en passende forklaring. Ingenting verre. De resterende alternativene - "beboelig sone", "habitatsone" - ble besluttet ekskludert. "Sonen der det er mulig å ha vann i flytende form i åpne reservoarer" er selvfølgelig supertungt, det er bare mulig som en forklaring én gang, og selv da i tilfellet når leseren skal være fullstendig uvitende ...

Alternativet foreslått av Pavel Palazhchenko ("sonen for mulig liv") er også tungvint og forklarer ikke alt, for ikke å nevne utbredelsen (begrepet bør ALLEREDE være utbredt hvis mulig, for ikke å falle i marginene med det gamle alternativer når det endelig blir fikset).

I tillegg til å være tungvint og ikke så utbredt som mulig, er ikke «sonen for mulig liv» bra fordi den bare skaper en illusjon av korrekthet. Tross alt, for det første snakker vi bare om vann, og for det andre om liv i de former vi kjenner til (teoretisk sett kan liv oppstå på et annet grunnlag ...).

Av nysgjerrighet slo jeg opp hvilket begrep vi brukte tidligere i Trinity-varianten. Det er et fullstendig rot her. Aleksey Paevsky skrev om "beboelig sone" og "beboelig sone" (sjeldnere). Boris Stern - om "habitatsonen". Sergey Popov - "jordiske planeter i beboelige soner". Og bare jeg pleide å skrive om "livssonen" (men nå i bladet korrigerer jeg for "beboelig sone").

Jeg glemte også å si at i stedet for «livssone» kan du også skrive «livsbelte», det vil si at det første ordet i dette begrepet også kan argumenteres lenge og med smak.

En planet som går i bane rundt sin morstjernes "beboelige sone" har potensial til å ha flytende vann på overflaten, en essensiell ingrediens for opprinnelse og vedlikehold av liv. Men hva om planeten bare er i den beboelige sonen en del av tiden? Kan livet blomstre der?

Livet på jorden er heldig at området rundt det som er egnet for det, er stasjonært og ubevegelig, og gir det en konstant kilde til stråling. Men denne situasjonen eksisterer ikke i alle stjernesystem. Fysiker Tobias Müller og astrofysiker Nader Hagigipur skrev dataprogram, og demonstrerer hvordan posisjonen og formen til beboelige soner kan endre seg raskt i to- og trestjerners systemer, som anses som ekstremt vanlige i universet.

Et program de kaller "HZ Calculator" lager animasjoner som illustrerer hvordan den beboelige sonen forvrider seg og utvikler seg for et simulert stjernesystem.

På nettsiden deres har forskere laget og lagt ut et program (og gjort det tilgjengelig for andre forskere), som er en animasjon av en modell av et stjernesystem.

Det trestjerners systemet KIC 4150611 har en særegen bane som skaper en raskt skiftende «beboelig sone» (mørkegrønn). Svarte prikker er stjerner.

Animasjonen viser tre stjerner med komplekse baner- to av dem (K1 og K2) er nær hverandre, og gjør en omdreining rundt det felles massesenteret på mindre enn to jordiske dager. Den tredje stjernen (A) roterer i avstand fra dem, og bruker omtrent flere måneder per omdreining rundt paret. Banen til stjernen A er ikke sirkulær, så avstanden til K1 og K2 varierer. Når tre stjerner nærmer seg hverandre, danner de en enkelt habitatsone. Men når de sprer seg, deler denne sonen seg i to separate soner. (I videoen ovenfor er det mørkegrønne området beboelig, mens de lysegrønne områdene viser hvor forskerne tror det er mulighet for beboelse, men dette vil også avhenge av andre faktorer, inkludert naturen til planetens atmosfære.)

Den beboelige sonen til trippelstjernesystemet KID 5653126. De svarte prikkene er stjernene, og det mørkegrønne området er den beboelige sonen.

Kilde: Tobias Müller / Nader Haghighipour / HZ Kalkulator

I en annen interessant scenario, i stjernesystemet KID 5653126, er banen til stjerneparet tett koblet til hverandre og skaper en stort sett stabil beboelig sone. En tredje stjerne går i bane rundt paret og vandrer uberegnelig gjennom den beboelige sonen - en potensielt katastrofal hendelse for alle planeter som kan være der.

Hus på Tatooine

Den fiktive planeten Tatooine fra universet" stjerne krigen» er i bane til to soler. Dette stedet er en hard ørken, men antagelig døde det etter at livet utviklet seg på det. Forskere har bevist at planeter rundt systemer med to stjerner eksisterer i universet, og at de til og med kan støtte liv. Men hvordan påvirker slike baner rundt dobbeltstjerner temperaturen på planeten?

HZ-kalkulatoren gir litt innsikt i denne saken. Det virkelige stjernesystemet Kepler 453 har to stjerner, den ene omtrent fem ganger større enn den andre. Dette betyr at den mindre stjernen praktisk talt kretser rundt den større (i motsetning til to stjerner som kretser rundt et punkt i rommet mellom dem). Det er funnet at minst én planet går i bane rundt begge stjernene, men bevegelsen til den mindre stjernen gjør at mengden stråling som når planeten endres regelmessig.

Banen til to stjerner i Kepler 453-systemet forårsaker et skifte i den omkringliggende beboelige sonen. hvit prikk viser en potensiell planet i systemet som kan påvirkes av endrede strålingsnivåer.

I animasjonen laget av HZ-kalkulatoren er planetens posisjon i den beboelige sonen en illustrasjon av hvor mye stråling planeten mottar fra sine foreldrestjerner. I løpet av et år driver planeten fra midten av den beboelige sonen (mørkegrønn region) til den innerste kanten av denne sonen (lysegrønn region), hvor temperaturene kan være for varme til å opprettholde flytende vann på planetens overflate.

En slik situasjon ville føre til sesongmessige svingninger temperatur på planetens overflate, sier Elizabeth Tasker, førsteamanuensis i miljøvitenskap solsystemet Japan Aerospace Agency (JAXA).

"Hvis det er ekstreme årstider forårsaket av en eksentrisk bane, kan vi snakke om tilstedeværelsen av liv? Kan livet overleve under disse forholdene? Selvfølgelig vet vi det ikke ennå, men utsiktene er ikke så ille."

Taster sa at eksoplanetforskere har antydet at planeter som driver langs den indre kanten av den beboelige sonen kan oppleve ekstreme årstider, men fortsatt ha potensial til å holde på flytende vann under slike svingninger. Muligens på den fiktive planeten Tatooine lider Luke Skywalkers tante og onkel av en overflod av vann i de kjølige årstidene og lever av å høste det i de tøffere periodene forårsaket av bevegelsen til de to solene.

Det er heller ikke utelukket livsformer på planeten faller i dvalemodus eller suspendert animasjon under alvorlige varme eller kalde perioder. I så fall kan det være vanskelig for jordforskere å oppdage dem.

Slik informasjon kan bli relevant når forskere begynner å lete etter tegn på beboelighet i fremmede verdener. Med tusenvis av planeter å velge mellom, hvor vil øynene deres gå? HZ-kalkulatoren er et av verktøyene som forskere kan bruke for å begrense listen over planeter som må utforskes først.

Müller, professor i matematikk og informatikk ved Universitetet i Groningen i Tyskland, sa at HZ-kalkulatoren er nyttig for å illustrere at beboelige soner ikke er statiske, noe som kan være vanskelig å forstå uten et visuelt hjelpemiddel.

Ingen garanti

Denne illustrasjonen viser jordens "beboelige sone". Venus og Mars er utenfor den beboelige sonen, i en region der bare visse forhold ville tillate flytende vann å eksistere på overflaten.

Definisjon 1

Eksoplaneter er planeter som er utenfor vårt eget solsystem.

Terrestriske astronomer fokuserer på letingen etter eksoplaneter i den såkalte beboelige sonen.

beboelig sone

Definisjon 2

Den beboelige sonen er optimal avstand mellom planeten som studeres og dens stjerne, noe som gjør at planeten kan ha en temperatur der vann kan være i flytende form, noe som betydelig øker muligheten for livets opprinnelse.

Forholdene som livet kan oppstå under, bestemmes av faktorer som:

• tilstedeværelsen av vann i flytende form,
• en atmosfære med den nødvendige tettheten,
• en rekke kjemiske elementer
• tilstedeværelsen av drivhusgasser (vanndamp, metan, ammoniakk, etc.)
• tilstedeværelsen av solen nødvendig beløp energi.

Grensene for den beboelige sonen er etablert basert på vurderinger av muligheten for at vann er i flytende form, siden vann i denne tilstanden er en nødvendig komponent i mange biokjemiske reaksjoner.

Hvis planeten er for langt fra stjernen, fryser vannet, hvis det er for nært, fordamper vannet.

Når man utforsker eksoplaneter i det store rommet, er det viktig å huske på at det kun er en potensiell, mulig beboelig sone.

En potensiell beboelig sone er en sone der det er forhold for dannelse av liv, men de er ikke nok for dette.

I dette tilfellet bør man ta hensyn til slike omstendigheter som tilstedeværelse eller fravær av magnetfelt, tektonisk aktivitet, varigheten av dagen på planeten, etc.

Punktene ovenfor er behandlet i en slik ny vitenskapelig disiplin som astrobiologi, som er en del av astronomi.

Søk etter eksoplaneter i den beboelige sonen

Problemet med å finne planeter som er i en potensiell beboelig sone er at de befinner seg i nærheten av stjerner veldig langt unna oss.

PÅ vid forstand søket etter livsformer i solsystemet og utover er søket etter biomarkører.

Merknad 1

Biomarkører er kjemiske forbindelser som er av biologisk opprinnelse.

Som et eksempel kan man si at en slik biomarkør på jorden er tilstedeværelsen av oksygen i atmosfæren. Tilstedeværelsen av oksygen i atmosfæren til en eksoplanet betyr imidlertid ikke tilstedeværelsen av liv der. Så på en rekke planeter er oksygen i atmosfæren en konsekvens av fysiske prosesser, som for eksempel nedbryting av vanndamp under påvirkning av ultrafiolett stråling, som sender ut stjerner.

Oppdrag "Kepler"

Et av de mest produktive romteleskopene er Kepler-teleskopet, oppkalt etter den kjente matematikeren Johannes Kepler. Et annet romteleskop, Hubble, viste også flotte resultater.

Takket være arbeidet til Kepler-romteleskopet ble det gjort et kvalitativt sprang i studiet av eksoplaneter.

Merknad 2

Kepler-romteleskopet fungerer med et fotometer. Dette instrumentet sporer endringen i lysstyrken til en stjerne når planeten passerer mellom den og teleskopet. Denne måten å oppdage planeter på kalles transitt.

Som et resultat av slike observasjoner var det mulig å få informasjon om banen til planeten som ble undersøkt, planetens masse og dens temperatur.

I den første delen av studien var Kepler-romteleskopet i stand til å oppdage rundt 4500 potensielle planetkandidater. For å sjekke de oppnådde dataene og sørge for at endringen i lysstyrken til stjernen er assosiert med planetens passasje, og ikke med særegenhetene ved prosessene i selve stjernen, spesielt observasjon av endringen i radiell hastighet til stjernen brukes.

Som et resultat, på dette øyeblikket det er et bekreftet antall planeter - det er omtrent 3600 av dem. Og det er omtrent 5000 mulige kandidater for planeter.

Proxima Centauri

I august 2016 bekreftet astronomer at den nærmeste stjernen til oss, Proxima Centauri, har en planet. Denne planeten kalles Proxima b.

Proxima Centauri er 4,2 lysår fra solen vår. Denne avstanden betyr at lyset fra en gitt stjerne bruker 4,2 år på å nå oss.

Dermed viser det seg at stjernen nærmest oss har en planet der livets fremvekst er mulig.

Selve planeten Proxima b var i sonen med potensiell beboelighet. Og samtidig relativt nær vår jord.

Proxima b er 200 ganger nærmere stjernen enn jorden er solen. Men siden stjernen Proxima Centauri er en rød dverg, er den kaldere og svakere enn vår sol.

Det bemerkes at planeten Proxima b falt inn i sonen for tidevannsfangst av en stjerne og nå kretser rundt den som jordens satellitt - Månen. Som et resultat viste den ene siden av planeten seg å være varm, og den andre kald.

Dermed oppstår muligheten for dannelsen av passende forhold for livets opprinnelse ved grensene til de mørke og varme halvkulene. Men for dette livet er det et problem knyttet til det faktum at Proxima Centauri er en rød dverg, som er preget av høy aktivitet. Flares oppstår på slike stjerner, det er koronale utstøtinger av magma, nivået ultrafiolett stråling høyere enn på jorden med 20-30 ganger.

Derfor, for dannelsen av gunstige forhold som kan føre til fremveksten av liv på en slik planet, er tilstedeværelsen av en tilstrekkelig tett atmosfære nødvendig. En slik atmosfære er nødvendig for å beskytte mot strålingen fra en rød dverg.

Astronomiske observasjonsmidler, utvikling, vil gjøre det mulig å bedre studere planeten nærmest oss. Jordspesialister vil være i stand til å studere atmosfæren til denne planeten og forstå hva som skjer der, bestemme tilstedeværelsen eller fraværet av drivhusgasser, studere klimaet og også finne eller tilbakevise tilstedeværelsen av biomarkører på denne planeten.

For en mer detaljert og detaljert studie av det, er det planlagt å sette i drift nye rom- og bakketeleskoper.

Så i Russland pågår arbeidet med Spektr-UF-romteleskopprosjektet.

Oppskytingen av James Webb-romteleskopet, som skal erstatte det nesten legendariske Hubble-teleskopet, er utsatt til tidlig på 2020-tallet.

Det nye teleskopet vil ha en høyere oppløsning, som vil tillate oss å lære mer om sammensetningen av atmosfærene og strukturen til eksoplaneter.

Et eksempel på et system for å finne den beboelige sonen avhengig av typen stjerner.

i astronomi, beboelig sone, beboelig sone, livssone (beboelig sone, HZ) er et betinget område i rommet, bestemt på grunnlag av at forholdene på overflaten til de i det vil være nær forholdene på og vil sikre eksistensen av vann i væskefasen. Følgelig vil slike planeter (eller deres) være gunstige for fremveksten av liv som ligner på jorden. Sannsynligheten for at liv oppstår er størst i den beboelige sonen i nærheten ( circumstellar beboelig sone, CHZ ) ligger i den beboelige sonen ( galaktisk beboelig sone, GHZ), selv om forskning på sistnevnte fortsatt er i sin spede begynnelse.

Det skal bemerkes at tilstedeværelsen av en planet i den beboelige sonen og dens gunstige for liv ikke nødvendigvis er relatert: den første egenskapen beskriver forholdene i planetsystemet som helhet, og den andre - direkte på overflaten av et himmellegeme .

I engelskspråklig litteratur kalles også den beboelige sonen gulllokksonen (Gulllokksonen). Dette navnet er en referanse til Engelsk eventyr Gulllokk og tre bjørner, på russisk kjent som "Three Bears". I eventyret prøver Goldilocks å bruke flere sett med tre homogene gjenstander, i hver av hvilke en av gjenstandene viser seg å være for stor (hard, varm, etc.), den andre er for liten (myk, kald ...), og den tredje, mellom dem, viser gjenstanden seg å være "akkurat riktig". Tilsvarende, for å være i den beboelige sonen, må planeten verken være for langt fra stjernen eller for nær den, men i "riktig" avstand.

Beboelig sone av en stjerne

Grensene for den beboelige sonen er etablert basert på kravet om at planetene i den har vann i flytende tilstand, siden det er et nødvendig løsningsmiddel i mange biokjemiske reaksjoner.

Utenfor ytterkanten av den beboelige sonen mottar ikke planeten nok solstråling til å kompensere for strålingstap, og temperaturen vil synke under frysepunktet til vannet. En planet nærmere solen enn den innerste kanten av den beboelige sonen vil bli overopphetet av strålingen, noe som får vannet til å fordampe.

Avstanden fra stjernen der dette fenomenet er mulig, beregnes ut fra stjernens størrelse og lysstyrke. Sentrum av den beboelige sonen for en bestemt stjerne er beskrevet av ligningen:

(\displaystyle d_(AU)=(\sqrt (L_(stjerne)/L_(sol)))), hvor: - gjennomsnittlig radius beboelig sone i , - bolometrisk indeks (luminositet) av stjernen, - bolometrisk indeks (luminositet) .

Beboelig sone i solsystemet

Det er ulike estimater av hvor den beboelige sonen strekker seg i:

Indre grense, a.e.	Ytre kant a. e.	Kilde	Notater
0,725	1,24	Dole 1964	Estimering under forutsetning av optisk transparent og fast albedo.
0,95	1,01	Hart et al. 1978, 1979	K0 stjerner og utover kan ikke ha en beboelig sone
0,95	3,0	Fogg 1992	Verdivurdering ved hjelp av karbonsykluser
0,95	1,37	Casting et al. 1993
-	1-2% videre...	Budyko 1969, Sellers 1969, North 1975	… fører til global isdannelse.
4-7 % nærmere...	-	Rasool & DeBurgh 1970	…og havene vil ikke kondensere.
-	-	Schneider og Thompson 1980	Kritikk av Hart.
-	-	1991
-	-	1988	Vannskyer kan begrense den beboelige sonen ettersom de øker albedoen og dermed motvirker drivhuseffekten.
-	-	Ramanathan og Collins 1991	Drivhuseffekt for infrarød stråling har mer sterk innflytelse enn den økte albedoen på grunn av skyer, og Venus skulle ha vært tørr.
-	-	Lovelock 1991
-	-	Whitemire et al. 1991

Galaktisk beboelig sone

Hensyn til plassering planetsystemet, som ligger innenfor galaksen, bør ha en innvirkning på muligheten for utvikling av liv, førte til konseptet av den såkalte. "galaktisk beboelig sone" ( GHZ, galaktisk beboelig sone ). Konsept utviklet i 1995 Guillermo Gonzalez til tross for å bli utfordret.

Den galaktiske beboelige sonen er, ifølge tilgjengelige ideer, et ringformet område som ligger i planet til den galaktiske skiven. Den beboelige sonen anslås å være lokalisert i et område 7 til 9 kpc fra sentrum av galaksen, og utvider seg med tiden og inneholder stjerner som er 4 til 8 milliarder år gamle. Av disse stjernene er 75 % eldre enn solen.

I 2008 publiserte en gruppe forskere en omfattende datamodellering, ifølge hvilken, i det minste i galakser som Melkeveien, stjerner som solen kan migrere lange avstander. Dette strider mot konseptet om at noen områder av galaksen er mer egnet for liv enn andre.

Søk etter planeter i den beboelige sonen

Planeter i beboelige soner er av stor interesse for forskere som leter etter både utenomjordisk liv og fremtidige hjem for menneskeheten.

Drake-ligningen, som prøver å bestemme sannsynligheten for et utenomjordisk vesen intelligent liv, inkluderer variabelen ( ne) som antall beboelige planeter i stjernesystemer med planeter. Å finne Goldilocks hjelper til med å avgrense verdiene for denne variabelen. Ekstremt lave verdier kan støtte den unike jordhypotesen, som sier at en rekke ekstremt usannsynlige hendelser og hendelser førte til livets opprinnelse på . Høye verdier kan forsterke det kopernikanske prinsippet om middelmådighet i proposisjonen: et stort nummer av Goldilocks planeter betyr at jorden ikke er unik.

Å lete etter planeter på størrelse med jorden i de beboelige sonene til stjerner er en sentral del av oppdraget, som bruker (lansert 7. mars 2009, UTC) for å kartlegge og samle inn egenskaper til planeter i de beboelige sonene. Per april 2011 er 1235 mulige planeter oppdaget, hvorav 54 befinner seg i beboelige soner.

Den første bekreftede eksoplaneten i den beboelige sonen, Kepler-22 b, ble oppdaget i 2011. Fra 3. februar 2012 er fire pålitelig bekreftede planeter kjent for å være i de beboelige sonene til stjernene deres.