ลักษณะของดาวเคราะห์
ดวงอาทิตย์ในแง่นี้เช่นเดียวกับคนอื่น ๆ อีกมากมายค่อนข้างอ่อนโยน: ความผันแปรระหว่างกำลังสูงสุดและต่ำสุดของพลังงานจะอยู่ที่ประมาณ 0.1% ในรอบ 11 ป ี มีหลักฐานที่ชัดเจน (แม้ว่าจะไม่มีปัญหา) หลักฐาน ว่าการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในความส่องสว่างของดวงอาทิตย์ก็มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อสภาพอากาศของโลกในยุคประวัติศาสตร์:
ยุคน้ำแข็งเล็กน้อย ของกลาง ตัวอย่างเช่นสหัสวรรษที่สองอาจมีสาเหตุมาจากความส่องสว่างของดวงอาทิตย์ที่ลดลงค่อนข้างยาวนาน ดังนั้นดาวจึงไม่จำเป็นต้องเป็นตัวแปรที่แท้จริงสำหรับความแตกต่างของความส่องสว่างเพื่อส่งผลต่อความสามารถในการอยู่อาศัย จาก โซลาร์แอนะล็อก ที่รู้จักกันสิ่งหนึ่งที่ใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ถือว่าเป็น 18 แมงป่อง ; น่าเสียดายสำหรับโอกาสของชีวิตที่มีอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกันความแตกต่างที่สำคัญเพียงอย่างเดียวระหว่างทั้งสองร่างคือแอมพลิจูดของวัฏจักรสุริยะซึ่งดูเหมือนจะมากกว่าสำหรับ 18 Scorpii
ความเป็นโลหะสูง
ในขณะที่วัสดุจำนวนมากในดาวใด ๆ คือ ไฮโดรเจน และ ฮีเลียม ปริมาณของธาตุที่หนักกว่านั้นมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ (โลหะ ) โลหะที่มีสัดส่วนสูงในดาวมีความสัมพันธ์กับปริมาณของวัสดุหนักที่มีอยู่ในตอนแรกใน ดิสก์โปรโตเพลน โลหะจำนวนน้อยทำให้การก่อตัวของดาวเคราะห์มีโอกาสน้อยลงมากภายใต้ เนบิวลาสุริยะ ทฤษฎีการก่อตัวของระบบดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์ใด ๆ ที่ก่อตัวขึ้นรอบดาวฤกษ์ที่เป็นโลหะอาจมีมวลน้อยและไม่เอื้ออำนวยต่อสิ่งมีชีวิต การศึกษาระบบสเปกโทรสโคป ที่พบ ดาวเคราะห์นอกระบบ
จนถึงปัจจุบันยืนยันความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณโลหะสูงและการก่อตัวของดาวเคราะห์: “ดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์หรืออย่างน้อยก็กับดาวเคราะห์ที่คล้ายกับที่เราเป็น การค้นพบในวันนี้มีโลหะที่ร่ำรวยมากกว่าดาวที่ไม่มีดาวบริวาร ” ความสัมพันธ์ระหว่างความเป็นโลหะสูงและ การก่อตัวของดาวเคราะห์ยังหมายความว่าระบบที่อาศัยอยู่ได้นั้นมีแนวโน้มที่จะพบได้ในดาวฤกษ์รุ่นอายุน้อยกว่าเนื่องจากดาวฤกษ์ที่ก่อตัวขึ้นในช่วงต้นของประวัติศาสตร์ของ จักรวาล มีปริมาณโลหะต่ำ
ลักษณะของดาวเคราะห์
ดวงจันทร์ของยักษ์ก๊าซบางชนิดอาจอาศัยอยู่ได้
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
