Обитаемая зона – это воображаемая сферическая оболочка, окружающая звезду. В ее пределах температура поверхности планеты пригодна для возникновения и развития жизни.
Важность воды
Науке известно, что наиболее важным фактором, необходимым для появления земной жизни, была доступность жидкой воды. Вода является идеальным растворителем для осуществления биохимических реакций. К тому же она является бесценным источником водорода, необходимого для обеспечения этой биохимии. Вода останется жидкой под давлением 1 бар (наземное давление на уровне моря) между 0 ° C и 100 ° C. Однако даже на Земле географические, сезонные и суточные колебания могут привести к падению температуры намного ниже нуля (до -70 ° C в Антарктике). Но жизнь может выжить и в этих условиях. И хотя большинство наземных организмов не могут выдерживать температуры выше 45 ° C, некоторые существа имеют суперспособности. Например, гипертермофилы были обнаружены вокруг гидротермальных жерл при температуре 113 ° C.
Обитаемая зона Солнца
Разумно предположить, что если бы Земля была немного ближе или дальше от Солнца, какая-то жизнь все равно бы на ней развивалась. Пределы обитаемой зоны Солнца простираются гораздо дальше нынешней орбиты Земли. Считается, что Марс тоже лежит внутри границ этой зоны. То есть она простирается минимум на 225 миллионов километров от Солнца. Марс, по крайней мере в наше время, выглядит безжизненным потому, что имеет массу, не позволяющую ему удерживать плотную атмосферу. Если бы Земля находилась на месте Марса, она бы была вполне обитаемой. Учеными установлено, что Марс в прошлом имел более теплые и влажные условия. И в этих условиях вполне могли развиться примитивные организмы.
Гораздо дальше от Солнца находятся газовые гиганты и их большие спутники. На первый взгляд они весьма негостеприимны для жизни. Однако влияние приливного нагревания на эти миры (такие, как Каллисто и Европа), приводит к возникновению большого количества подповерхностной жидкой воды. Это делает эти спутники биологически интересными.
Если бы на одном из спутников Юпитера была бы обнаружена жизнь, то внешняя граница обитаемой зоны Солнца была бы увеличена до 800 млн. км. Еще дальше от Солнца находятся спутники Сатурна Титан и Энцелад. И в настоящее время они тоже считаются потенциальными кандидатами на существование жизни.
Внутренняя граница
Внутреннюю границу обитаемой зоны Солнца определить несколько проще. Венера имеет примерно земной размер, массу и состав. Но ее близость к Солнцу помешала ей следовать по пути Земли. На нашей планете температуры были достаточно низкими для того, чтобы огромное количество водяного пара выделилось в больших количествах из первичных вулканов. На Земле эти пары превратились в океаны. Эти океаны впоследствии поглотили основную массу углекислого газа. Однако на Венере с самого начала было слишком жарко, чтобы водяной пар мог конденсироваться. В результате огромное количество углекислого газа, выброшенного в примитивную венерианскую атмосферу, осталось там и послужило причиной катастрофического парникового эффекта. И без того высокая температура поверхности Венеры взлетела до 460 ° C. И в этот момент стала невозможна любая сложная биохимия подобная земной.
Таким образом, основываясь на современных знаниях, и до тех пор, пока наука не узнает больше о таких мирах, как Европа и Титан, мы можем разумно определить величину обитаемой зоны Солнца для планеты размером Земли. Она составляет от 120 до 240 миллионов км. от Солнца. Это в 0,8–1,6 раза больше радиуса орбиты Земли.
