มวลต่ำในดาวเคราะห์
ตัวบ่งชี้ความอยู่อาศัยและ biosignatures ต้องตีความภายในบริบทของดาวเคราะห์และสิ่งแวดล้อม ดาวเคราะห์จะโผล่ออกมาในลักษณะที่อยู่อาศัยได้หรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับลำดับของเหตุการณ์ที่นำไปสู่การก่อตัวของมันซึ่งอาจรวมถึงการผลิตโมเลกุลอินทรีย์ใน เมฆโมเลกุล และ ดิสก์ที่เป็นดาวเคราะห์ การส่งมอบวัสดุในระหว่าง และหลังจากการเพิ่มขึ้นของดาวเคราะห์ และตำแหน่งการโคจรในระบบดาวเคราะห์ ข้อสันนิษฐานหลักเกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่ได้คือพวกมันเป็น บก ดาวเคราะห์ดังกล่าวโดยประมาณภายใน หนึ่งลำดับของขนาด ของ มวลโลก ส่วนใหญ่ประกอบด้วยหิน ซิลิเกต และไม่ได้สะสมชั้นนอกที่เป็นก๊าซของ ไฮโดรเจน และ ฮีเลียม พบใน ยักษ์ก๊าซ ความเป็นไปได้ที่สิ่งมีชีวิตจะวิวัฒ นาการไปบนยอดเมฆของดาวเคราะห์ยักษ์ยังไม่ได้ถูกตัดออกอย่างเด็ดขาดแม้ว่าจะถือว่าไม่น่าเป็นไปได้เนื่องจากพวกมันไม่มีพื้นผิวและแรงโน้มถ่วงของพวกมันนั้นมหาศาล ในขณะเดียวกันดาวเทียมธรรมชาติของดาวเคราะห์ยักษ์ยังคงเป็นตัวเลือกที่ถูกต้องสำหรับการโฮสต์ชีวิต
ในเดือนกุมภาพันธ์ 2011 ทีมภารกิจของหอสังเกตการณ์อวกาศเคปเลอร์ เปิดตัว รายชื่อผู้สมัครดาวเคราะห์นอกระบบ 1235 ดวง รวมทั้ง 54 รายการที่อาจอยู่ในเขตที่อยู่อาศัยได้ ผู้สมัครหกคนในโซนนี้มีขนาดเล็กกว่าสองเท่าของโลก การศึกษาล่าสุดพบว่าหนึ่งในผู้สมัครเหล่านี้ (KOI 326.01) มีขนาดใหญ่และร้อนแรงกว่าที่รายงานครั้งแรก จากผลการวิจัยทีม Kepler คาดว่าจะมี “ดาวเคราะห์อย่างน้อย 50 พันล้านดวงในทางช้างเผือก” ซึ่ง “อย่างน้อย 500 ล้านดวง” อยู่ในเขตที่อยู่อาศัยได้
ในการวิเคราะห์ว่าสภาพแวดล้อมใดมีแนวโน้มที่จะ การสนับสนุนชีวิตความแตกต่างมักเกิดขึ้นระหว่างสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายเซลล์เดียวเช่น แบคทีเรีย และ archaea และ metazoans ที่ซับซ้อน (สัตว์) Unicellularity จำเป็นต้องนำหน้าหลายเซลล์ในต้นไม้แห่งชีวิตสมมุติและเมื่ อสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเกิดขึ้นก็ไม่มีความมั่นใจว่าความซับซ้อนที่มากขึ้นจะพัฒนาขึ้น ลักษณะของดาวเคราะห์ที่ระบุไว้ด้านล่างถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิตโดยทั่วไป แต่ในทุกกรณีสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์มีความพิถีพิถันมากกว่าชีวิตเซลล์เดียว
มวล
ดาวอังคาร ที่มีชั้นบรรยากาศ rarefied ของมันเย็นกว่าที่โลกจะเป็นได้ถ้ามันอยู่ในระยะใกล้เคียงกันจากดวงอาทิตย์
มวลต่ำ ดาวเคราะห์เป็นตัวเลือกที่น่าสงสารสำหรับชีวิตด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรก แรงโน้มถ่วง ที่น้อยกว่าทำให้ บรรยากาศ เก็บรักษาได้ยาก โมเลกุล ที่เป็นส่วนประกอบ มีแนวโน้มที่จะไปถึง ความเร็วในการหลบหนี และสูญหายไปในอวกาศเมื่อถูกพัดด้วย ลมสุริยะ หรือถูกกระตุ้นโดยการชนกัน ดาวเคราะห์ที่ไม่มีบรรยากาศหนาทึบขาดสิ่งที่จำเป็นสำหรับ ชีวเคมีเบื้องต้น มีฉนวนน้อยและการถ่ายเทความร้อน ไม่ดี บนพื้นผิวของพวกมัน (ตัวอย่างเช่น ดาวอังคาร มีความบาง บรรยากาศเย็นกว่าโลกถ้าอยู่ในระยะใกล้เคียงกันจากดวงอาทิตย์) และให้การป้องกันน้อยกว่า meteoroids และ รังสี ความถี่สูง ยิ่งไปกว่านั้นในกรณีที่บรรยากาศมีความหนาแน่นน้อยกว่า 0.006 บรรยากาศของโลกน้ำจะไม่สามารถดำรงอยู่ในรูปของเหลวได้ตามที่ต้องการ ความดันบรรยากาศ , 4.56 mm Hg (608 Pa) (0.18 นิ้ว Hg ) ไม่เกิดขึ้น ช่วงอุณหภูมิที่น้ำเป็นของเหลวมีขนาดเล็กกว่าที่ความดันต่ำโดยทั่วไป
ประการที่สองดาวเคราะห์ขนาดเล็กมีเส้นผ่านศูนย์กลาง น้อยกว่าและมีอัตราส่วนพื้นผิวต่อปริมาตรสูงกว่าลูกพี่ลูกน้องที่มีขนาดใหญ่กว่า ร่างกายดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะสูญเสียพลังงานที่เหลือจากการก่อตัวอย่างรวดเร็วและสุดท้าย ทางธรณีวิทยา ตายโดยขาด ภูเขาไฟ , แผ่นดินไหว และ กิจกรรมเปลือกโลก ซึ่งจัดหาพื้นผิวด้วยวัสดุที่ช่วยชีวิตและบรรยากาศด้วยตัวปรับอุณหภูมิเช่น คาร์บอนไดออกไซด์ การแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกมีความสำคัญเป็นพิเศษอย่างน้อยที่สุดในโลก: กระบวนการนี้ไม่เพียง แต่รีไซเคิลสารเคมีและแร่ธาตุที่สำคัญเท่านั้น แต่ยังส่งเสริม ความหลากหลายทางชีวภาพ ผ่านการสร้างทวีปและเพิ่มความซับซ้อนของสิ่งแวดล้อมและช่วยสร้างเซลล์หมุนเวียนที่จำเป็นในการสร้าง สนามแม่เหล็กโลก .
“มวลน้อย” เป็นส่วนหนึ่งของฉลากสัมพัทธ์: โลกมีมวลน้อยเมื่อเทียบกับ ก๊าซยักษ์ใหญ่ ของระบบสุริยะ แต่มีขนาดใหญ่ที่สุดโดยเส้นผ่านศูนย์กลางและมวล และหนาแน่นที่สุดในบรรดาบก มีขนาดใหญ่พอที่จะรักษาชั้นบรรยากาศโดยอาศัยแรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียวและมีขนาดใหญ่พอที่แกนที่หลอมละลายของมันยังคงเป็นกลไกความร้อนขับเคลื่อนธรณีวิทยาที่หลากหลายของพื้นผิว (การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี ภายในแกนกลางของดาวเคราะห์เป็นส่วนสำคัญอื่น ๆ ส่วนประกอบของความร้อนของดาวเคราะห์) ตรงกันข้ามดาวอังคารเกือบ (หรืออาจทั้งหมด) ตายทางธรณีวิทยาและสูญเสียชั้นบรรยากาศไปมาก
ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยุติธรรมที่จะสรุปได้ว่าขีด จำกัด มวลล่างสำหรับความสามารถในการอยู่อาศัยนั้นอยู่ที่ใดที่หนึ่งระหว่างดาวอังคารและของโลกหรือดาวศุกร์: มีการนำเสนอมวลของโลก 0.3 ก้อนเป็นเส้นแบ่งคร่าวๆสำหรับดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่ได้ อย่างไรก็ตามการศึกษาในปี 2008 โดยศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ด – สมิ ธ โซเนียนชี้ให้เห็นว่าเส้นแบ่งอาจสูงขึ้น ในความเป็นจริงโลกอาจอยู่บนขอบเขตล่างของความสามารถในการอยู่อาศัย: หากมีขนาดเล็กกว่า ใด ๆ การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกจะเป็นไปไม่ได้ ดาวศุกร์ซึ่งมีมวล 85% ของโลกไม่แสดงอาการของการเคลื่อนที่ของเปลือกโลก ในทางกลับกัน “super-Earths ” ซึ่งเป็นดาวเคราะห์บกที่มีมวลสูงกว่าโลกจะมีระดับการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกในระดับที่สูงกว่าดังนั้นจึงถูกจัดให้อยู่ในช่วงที่อยู่อาศัยได้อย่างมั่นคง
สถานการณ์พิเศษจะให้ความพิเศษ กรณี: ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี ไอโอ (ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าดาวเคราะห์บกใด ๆ ) มีพลวัตของภูเขาไฟเนื่องจากความเค้นโน้มถ่วงที่เกิดจากวงโคจรของมันและเพื่อนบ้าน ยูโรปา อาจมีมหาสมุทรเหลวหรือมีโคลนเป็นน้ำแข็งอยู่ใต้เปลือกหอยที่ถูกแช่แข็งเนื่องจากพลังที่เกิดจากการโคจรของก๊าซยักษ์ ในขณะที่
ไททัน ของดาวเสาร์ มีโอกาสภายนอกที่จะมีชีวิตเนื่องจากมันยังคงมีบรรยากาศที่หนาและมีทะเลมีเทน เหลวบนพื้นผิว ปฏิกิริยาทางเคมีอินทรีย์ที่ต้องใช้พลังงานขั้นต่ำเท่านั้นที่เป็นไปได้ในทะเลเหล่านี้ แต่ไม่ว่าระบบสิ่งมีชีวิตใดจะขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาขั้นต่ำดังกล่าวนั้นไม่ชัดเจนและดูเหมือนจะไม่น่าเป็นไปได้ ดาวเทียมเหล่านี้เป็นข้อยกเว้น แต่พิสู จน์ได้ว่ามวลซึ่งเป็นเกณฑ์สำหรับความสามารถในการอยู่อาศัยนั้นไม่จำเป็นต้องได้รับการพิจารณาขั้นสุดท้ายในขั้นตอนนี้ตามความเข้าใจของเรา
ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่มีแนวโน้มที่จะมีชั้นบรรยากาศที่ใหญ่กว่า การรวมกันของความเร็วในการหลบหนีที่สูงขึ้นเพื่อรักษาความบริสุทธิ์ที่มีน้ำหนักเบาและการปล่อยความชั่วร้ายออกไปอย่างกว้างขวางจากการเดินตามลำตัวของแผ่นเปลือกแข็งที่เหมาะสมแล้วอาจเพิ่มความดันบรรยากาศและชนบทที่พื้น ผิวได้อย่างมากเมื่อเทียบกับสถานการณ์เรือนกระจกที่เพิ่มขึ้นของชั้นบรรยากาศที่หนักหน่วงเช่นนี้มีบทที่จะชี้ให้เห็นว่าเขตที่อยู่ควรอยู่ห่างออกไปจากดาวดวงกลางสำหรับขนาดใหญ่ดังกล่าว
ในที่สุดความแข็งแกร่งที่มีขนาดใหญ่กว่าก็น่าจะมีแกนเหล็กขนาดใหญ่สิ่งนี้ช่วยให้ สนามหญ้า ถึง ป้องกัน จาก ลมดาวพิชิต และ บารมีธรรมมิก ซึ่งมิชอบจะทำให้ชั้นบรรยากาศของการหยุดชะงักออกไปและทิ้งสิ่งมีชีวิตด้วยวิธีที่แตกตัวเป็นเสี่ยง ๆ ไร้หลักการในการสร้างสนามเนื่องจากต้องเร็วพอที่จะสร้าง ไดนาโมเอฟเฟกต์ แกนกลางของมัน แต่เป็นองค์ประกอบสำคัญของหลักการนี้
