Obývateľná zóna

NASA definovala základné kritériá obývateľnosti ako: „väčšie oblasti s tekutou vodou, podmienky umožňujúce vytvorenie komplexných organických molekúl a energetický zdroj pre udržanie metabolizmu“.[1] Z toho vyplýva, že obežná dráha planéty okolo centrálnej hviezdy musí mať správnu vzdialenosť a kvôli udržateľnosti života aj kruhový tvar, aby voda nezamrzla alebo sa nevyparila. [2]

Obývateľnú zónu si netreba mýliť s obývateľnosťou planéty. Zatiaľ čo obývateľnosť planéty sa zaoberá len podmienkami potrebnými pre vývoj života založeného na uhlíku, obývateľná zóna sa zaoberá dostatočne priaznivými podmienkami na udržanie života založeného na uhlíku. Tieto dva faktory sa nemôžu stavať vedľa seba.

Astronómovia veria, že najpravdepodobnejšie miesto pre sformovanie života je vo vnútornej časti hviezdnej obývateľnej zóny (HOZ) vo vnútri planetárnej sústavy a v galaktickej obývateľnej zóne (GOZ) väčších galaxií. Obývateľná zóna sa môže označovať aj ako "Zóna života", "Zóna komfortu", "Zelený pás" alebo "Goldilockova zóna" (pretože nie je ani veľmi horúca, ani veľmi studená, je "tak akurát").

V našej vlastnej slnečnej sústave, sa predpokladá, že HOZ sa rozširuje zo vzdialenosti 0,95 do 1,37 AU.

Vo vnútri planetárnej sústavy sa predpokladá, že planéta sa musí nachádzať vo vnútri obývateľnej zóny aby sa mohol vytvoriť život. Hviezdna obývateľná zóna alebo ekosféra je teoretická sférická oblasť vesmír u obklopujúca hviezdu, kde povrchová teplota každej planéty zaručuje výskyt vody v tekutom skupenstve. Tekutá voda je predpokladom potrebným pre život, pretože hrá úlohu roztoku potrebného pre biochemické reakcie. Voda bola zvolená ako vhodný roztok pre život, pretože je základom života založeného na uhlíku na Zemi.

Vhodnou vzdialenosťou od hviezdy pri hviezde so svietivosťou Slnka je vzdialenosť 1 AU. Stredy HOZ jednotlivých hviezd vieme určiť ako:

${\displaystyle d_{AU}={\sqrt {L_{hviezda}/L_{Slnko}}}}$

kde

${\displaystyle d_{AU}\,}$ je stredný polomer OZ v AU,

${\displaystyle L_{hviezda}\,}$ je svietivosť hviezdy,

${\displaystyle L_{Slnko}\,}$ je svietivosť Slnka.

Vnútorné a vonkajšie okraje zóny sú predpokladané na 95 % a 137 % z tejto vzdialenosti, jednotlivo. Napríklad, Hviezda z 25 % jasom Slnka bude mať HOZ umiestnené vo vzdialenosti 0,5 AU a hviezda s dvojnásobným jasom Slnka ho bude mať vo vzdialenosti približne 1,4 AU. Toto je dôsledkom zákona obráteného štvorhranu intenzity jasu. Centrum OZ je definované ako potrebná vzdialenosť medzi extrasolárnou planétou a jej rodnou hviezdou pre získanie dostatočného správneho množstva energie z hviezdy na vytvorenie tekutej vody.

Poloha planetárneho systému vo vnútri galaxie musí byť tiež priaznivá pre vývoj života, toto viedlo ku konceptu galaktickej obývateľnej zóny (GOZ), aj keď nie všetci s týmto konceptom súhlasia a často ho napádajú.

"Prístavný život", systém musí byť dostatočne blízko stredu galaxie, kde sa nachádza dostatočné množstvo ťažkých častíc pre vznik kamenných alebo suchozemských planét, ktoré sú potrebné pre podporu života (pozri: Obývateľnosť planéty). Prítomnosť ťažkých častíc je potrebná ako základ komplexných molekúl života. Aj keď žiadna špeciálna ťažká častica nie je priamo potrebná pre všetok život, ťažké častice sa stávajú univerzálne čoraz viac potrebné pre život na Zemi (ako komplexné molekuly a ako zdroj energie). Predpokladá sa, že sú potrebné aj pre jednoduchší život na iných planétach.

Na druhej strane, planetárny systém musí byť dostatočne ďaleko od jadra galaxie, aby nebol zasiahnutý vysokofrekvenčnou radiáciou, ktorá by poškodzovala a menila DNA každého života založeného na uhlíku. Okrem toho, väčšina hviezd v jadre galaxie sú staré, nestabilné, umierajúce hviezdy, s veľmi malým tvorením nových hviezd. Pretože suchozemské planéty sa tvoria z rovnakých hmlovín ako hviezdy, z toho dôvodu ak sa v jadre galaxie netvoria nové hviezdy, tak sa tam netvoria ani nové planéty.

V našej galaxii sa oblasť GOZ pomaly rozpína približne 25 000 svetelných rokov (8 kiloparsekov) od jadra galaxie. Táto oblasť obsahuje hviezdy staré od 4 do 8 miliárd rokov. Ostatné galaxie sa odlišujú podľa zloženia, od toho závisí ich väčšie alebo menšie GOZ, prípadne žiadne (pozri: Eliptická galaxia).

• Fermiho paradox
• Hypotéza zriedkavej Zeme
• Obývateľnosť planéty

• Hviezdy a obývateľné planéty (po anglicky)
• Galaktická obývateľná zóna (po anglicky)
• NASA - Goldilockova zóna (po anglicky)
• Obývateľná zóna - kandidáti planét (po anglicky)
• "Prečo môže byť vesmír plný mimozemšťanov" (po anglicky)