항성거주권역

Circumstellar habitable zone
'골디락스 존'이 여기로 방향을 바꾼다.보다 일반적인 원리에 대해서는 골디락스 원리를 참조한다.
"살 수 있는 지역"이 여기로 리디렉션된다.은하 영역에 대한 자세한 내용은 은하 거주 가능 영역을 참조하십시오.
항성 주위의 거주 가능 구역 경계와 항성 유형에 의해 경계가 어떻게 영향을 받는지를 보여주는 다이어그램.이 플롯에는 태양계 행성(베너스, 지구, 화성)뿐만 아니라 TRAPPIST-1d, 케플러-186f, 그리고 가장 가까운 이웃인 프록시마 센타우리 b와 같은 특히 중요한 외행성이 포함된다.

천문학과 우주생물학에서, 항성 거주 가능 영역, 즉 단순히 거주 가능 영역은 충분한 대기압에서 행성 표면이 액체 물을 지지할 수 있는 항성 주위의 궤도의 범위다.[1][2][3][4][5]CHZ의 한계는 태양계에서 지구의 위치와 태양으로부터 받는 복사 에너지의 양을 기초로 한다.지구 생물권에 대한 액체 물의 중요성 때문에, CHZ의 특성과 그 안에 있는 물체는 지구와 같은 외계 생명체와 지능을 지원할 수 있는 행성의 범위와 분포를 결정하는 데 중요한 역할을 할 수 있을 것이다.

그 거주 가능한 지역 또한 럭스"골디락스와 곰 3마리"아이들의 동화의 어린 소녀 세가지 품목 중 세트의, 너무 극단적인(또는 작은, 무덥고 추운 등 큰), 그리고 이것이 "그냥 리, 중간에 정착하는 사람들을 무시하고 선택한 은유, 암시와 antonomasia, zone,[6]라고 불린다.ght".

1953년 이 개념이 처음 제시된 이후 여러 개의 CHZ 행성으로 구성된 일부 시스템을 포함하여 많은 별들이 CHZ 행성을 보유하고 있는 것으로 확인되었다.[7][8]초지구 또는 가스 거대 행성인 대부분의 그러한 행성들은 지구보다 더 거대하다. 왜냐하면 거대한 행성들은 탐지하기가 더 쉽기 때문이다.[9]2013년 11월 4일, 천문학자들은 케플러 데이터를 바탕으로 은하계의 태양과 같은 별과 적색 왜성의 거주 가능 구역에서 지구 크기의 행성이 400억 개에 달할 수 있다고 보고했다.[10][11]이들 중 약 110억 개가 태양과 같은 별 주위를 돌고 있을 것이다.[12]프록시마 센타우루스자리 지구로부터 약 4.2광년(1.3파섹) 떨어져 있는 것으로 알려진 가장 가까운 외부 행성으로, 항성의 거주 가능 구역에서 궤도를 돌고 있다.[13]CHZ는 또한 CHZ의 행성-질량 달이 행성보다 더 많을 수 있기 때문에, 자연 위성의 거주성 분야에서 특히 관심이 있다.[14]

이후 수십 년 동안 CHZ 개념은 삶의 주요 기준으로 도전받기 시작했기 때문에 그 개념은 여전히 진화하고 있다.[15]외계 액체 상태의 물에 대한 증거가 발견된 이후, 그것의 상당량은 현재 별거할 수 있는 지역 밖에서 발생하는 것으로 생각된다.항성 에너지와 독립적으로 존재하는 지구와 마찬가지로 깊은 생물체의 개념은 태양계의 리토스포스와 아스테노스피어 내에 존재하는 것으로 알려진 많은 양의 액체 물을 감안할 때 현재 일반적으로 우주 생물학에서 받아들여지고 있다.[16]조력난방이나[17][18] 방사능[19] 붕괴와 같은 다른 에너지원에 의해 유지되거나 대기권 이외의 수단으로 가압된 액체 상태의 물은 불량 행성이나 그들의 달에서도 발견될 수 있다.[20]액체 상태의 물은 또한 더 넓은 범위의 온도와 압력에서 존재할 수 있는데, 예를 들어 지구의 바닷물에 염화 나트륨, 적도 화성의 염소산염과 황산염,[21] 또는 암모니아산염과 같은 다른 화합물 성질로 인해 존재할 수 있다.[22]따라서 골디락스 엣지(Goldilocks Edge)라는 용어도 제시되었다.[23]또한 대체 생화학에 기초한 가상적 생명에 유리한 비물 용제가 표면에서 액체 형태로 존재할 수 있는 기타 상황별 구역도 제안되었다.[24]

역사

액체 상태의 물의 존재를 허용하는 태양으로부터의 거리 범위의 추정은 뉴턴의 프린키아(Book III, Section 1, corol. 4)에 나타난다.[25][clarification needed]

거주할 수 있는 지대의 개념은 에드워드 머언더에 의해 1913년에 처음 소개되었다[26]. 그의 저서 "행성은 살고 있는가?"[27]에서.이후 1953년 휴베르투스 슈트루홀드(Hubertus Strughold)가 토론한 바 있는데, 그의 논문 '녹색과 적색 행성: 화성의 생명체 가능성에 대한 생리학적 연구'에서 '생태권'이라는 용어를 만들어냈고, 생명체가 출현할 수 있는 다양한 '존'을 지칭했다.[7][28]같은 해 할로우 샤플리는 같은 개념을 더욱 과학적으로 상세히 기술한 '액체 물띠'를 썼다.두 작품 모두 액체 상태의 물이 생명체에 중요하다고 강조했다.[29]미국의 천체물리학자인 수슈 황은 1959년 충분히 큰 몸 위에 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 항성 주변 지역을 지칭하기 위해 '거주 가능 구역'이라는 용어를 처음 도입했으며, 행성 거주성과 외계 생물이라는 맥락에서 처음 도입했다.[30][31]거주할 수 있는 구역 개념의 주요한 초기 공헌자였던 황은 1960년, 항성 거주 가능 구역, 나아가 외계 생명체들이 그러한 시스템의 중력 불안정성을 고려할 때, 다중 항성 시스템에서는 드물 것이라고 주장했다.[32]

거주 가능 구역의 개념은 스테판 H. 돌에 의해 1964년에 그의 저서 "인간을 위한 거주 가능한 행성들"에서 더 발전되었는데, 이 책에서 그는 거주 가능 구역의 개념뿐만 아니라 행성의 거주 가능성의 다양한 다른 결정요인에 대해 논의했고, 결국 은하계의 거주 가능 행성의 수를 약 6억 개로 추정했다.[2]동시에 공상과학소설 작가 아이작 아시모프는 우주 식민지화에 대한 그의 다양한 탐험을 통해 일반 대중에게 별거할 수 있는 구역의 개념을 소개했다.[33]"골디락스 존"이라는 용어는 1970년대에 등장했는데, 특히 물이 액체 단계에 존재하기에 "적당한" 온도를 가진 별 주위의 지역을 가리켰다.[34]1993년 천문학자 제임스 카스팅은 "서클스텔라 거주 가능 구역"이라는 용어를 도입하여 거주 가능 구역으로 알려진 당시(그리고 지금도) 지역을 보다 정확하게 지칭하였다.[30]캐스팅은 외부 행성의 거주 가능 구역에 대한 상세한 모델을 처음으로 제시하였다.[3][35]

거주할 수 있는 구역 개념의 업데이트는 2000년 천문학자인 피터 워드와 도널드 브라운리가 후에 기예르모 곤잘레스와 함께 개발한 "은하의 거주 가능 구역"에 대한 아이디어를 소개하면서 이루어졌다.[36][37]은하계에서 생명체가 가장 많이 출현할 가능성이 있는 지역으로 정의되는 은하 거주 가능 구역은 은하 중심부에 충분히 가까운 지역을 포괄하고 있으며, 그곳의 별들은 더 무거운 원소들로 풍부하지만 별로 가깝지 않아 항성계, 행성 궤도와 생명체의 출현은 강렬한 방사선에 의해 자주 교란될 것이다.은하 중심에서 흔히 발견되는 거대한 [36]중력

이후 일부 우주생물학자들은 대체 생화학물질을 사용하는 가상의 생명체를 지원하는 다른 용제들 중에서도 이 개념을 이수소, 황산, 이니트로겐, 포마미드, 메탄 등 다른 용제로 확대할 것을 제안한다.[24]2013년에는, 자연 위성의 궤도에 지장을 주지 않는 행성 주위의 지역을 포괄하는 "거주 가능한 가장자리"라고도 알려진, 원주 행성 거주 가능 구역의 제안으로 거주 가능 구역 개념의 추가 개발이 이루어졌으며, 동시에 행성으로부터의 조석 가열은 액체 상태의 물을 끓이지 않을 것이다.멀리에[38]

현재 '서클스텔라 거주 가능 구역'이라는 용어는 이 지역 내 행성이 거주할 수 있는 환경을 갖게 될 것임을 시사하는 이름이라 혼동을 일으킨다는 점에 주목했다.[39][40]그러나 표면 조건은 그 행성의 서로 다른 개별 성질의 숙주에 의존한다.[39][40]이러한 오해는 '살 수 있는 행성'[41][42][43]에 대한 흥분된 보고에 반영된다.이 먼 CHZ 세계의 조건들이 삶을 영위할 수 있을지는 완전히 알 수 없기 때문에, 다른 용어가 필요하다.[40][42][44][45]

결단력

지구 행성 표면의 상태를 묘사한 물의 열역학적 특성: 화성은 3중점에 가깝고, 지구는 액체에 있고, 금성은 임계점에 가깝다.
태양의 CHZ 범위에 대한 발표된 추정치의 범위.보수적인 CHZ는[2] 금성의 내측 가장자리를 가로지르는 암녹색 띠로, 왜성 Ceres의 궤도로 [46]확장된 확장 CHZ는 연녹색 띠로 표시된다.

신체가 숙주별의 항성 거주 가능 구역에 있는지 여부는 행성의 궤도 반지름(천연 위성의 경우, 숙주 행성의 궤도), 신체 자체의 질량, 숙주별 복사 유량에 따라 달라진다.지구보다 두꺼운 대기와 강한 자기장을 유지할 수 있는 초지구 행성의 발견과 함께, 항성 거주 가능 구역은 현재 두 개의 분리된 영역, 즉 질량이 낮은 행성이 좋아하는 "보수의 거주 가능 구역"으로 나뉘어져 있다.e 지구는 거주할 수 있는 상태로 남아있을 수 있는데, 이 곳은 온실 효과가 더 강한 금성과 같은 행성이 지표면에 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 적절한 온도를 가질 수 있는 더 큰 "확장된 거주 가능 구역"으로 보완된다.[47]

솔라 시스템 추정치

태양계 내 거주 가능 구역의 추정치는 0.38~10.0 천문단위까지 다양하지만,[48][49][50][51] 이러한 추정치에 도달하는 것은 다양한 이유로 어려운 일이었다.수많은 행성 질량 물체는 이 범위 내에서 또는 그와 가까운 곳에서 공전하며, 따라서 물의 빙점 이상으로 온도를 높이기에 충분한 햇빛을 받는다.그러나 그들의 대기 상태는 상당히 다양하다.

예를 들어, 금성의 용기는 대부분의 추정에서 구역의 안쪽 가장자리에 닿으며 표면의 대기압은 액체 물에 충분한 반면, 강한 온실 효과는 물이 증기로만 존재할 수 있는 462 °C(864 °F)로 표면 온도를 상승시킨다.[52]달,[53] 화성,[54] 그리고 수많은 소행성들의 전체 궤도는 또한 거주할 수 있는 구역의 다양한 추정치 안에 위치한다.화성의 가장 낮은 고도(행성 표면의 30% 미만)에서만 물이 존재할 경우 단기간 액체 형태로 존재하기에 충분한 대기압과 온도가 존재한다.[55]예를 들어 헬라스 분지에서는 화성 해의 70일 동안 대기압이 1,115 Pa에 이르고 섭씨 0도 이상의 온도(물의 경우 약 3배 지점)에 이를 수 있다.[55]따뜻한 화성 경사지에 계절적 흐름의 형태로 간접적인 증거에도 불구하고,[56][57][58][59] 그곳의 액체 상태의 물의 존재에 대한 확인은 아직 이루어지지 않았다.다른 물체들이 혜성을 포함한 이 구역 안에서 부분적으로 공전하는 동안, Ceres는[60] 행성 질량 중 유일한 하나이다.낮은 질량과 태양풍에 대한 증발과 대기 손실을 완화할 수 없는 능력의 결합은 이러한 신체가 표면에 액체 상태의 물을 유지하는 것을 불가능하게 만든다.

그럼에도 불구하고 금성,[61] 화성,[62][63][64] 베스타[65], 세레스 표면의 과거 액체 상태의 물을 강하게 암시하는 연구들이 있어 이전에 생각했던 것보다 더 흔한 현상을 시사하고 있다.[66][67]지속 가능한 액체 상태의 물은 복잡한 생명체를 지탱하는 데 필수적이라고 생각되기 때문에, 따라서 대부분의 추정치는 표면 중력이 수십억 년 동안 충분한 대기를 유지할 수 있게 해주기 때문에 재배치된 궤도가 지구나 금성의 거주성에 미치는 영향으로부터 유추된다.

확장된 거주 가능 구역 개념에 따르면 충분한 복사력을 유도할 수 있는 대기를 가진 행성 질량 물체는 태양으로부터 멀리 떨어진 액체 물을 가질 수 있다.이러한 물체에는 지구(초지구급 행성)보다 훨씬 더 거대한 온실가스와 지구 행성 중 높은 구성 요소를 가진 대기가 100kbar의 표면 압력으로 대기를 유지한 대기가 포함될 수 있다.태양계에는 연구할 수 있는 그러한 물체의 예가 없다; 이러한 종류의 외극 물체의 대기 특성에 대해 충분히 알려져 있지 않으며, 거주 가능 구역에서의 그들의 위치는 유도 알베도, 항온실 또는 기타 가능한 열원을 포함한 그러한 대기의 순온도 영향을 결정할 수 없다.

For reference, the average distance from the Sun of some major bodies within the various estimates of the habitable zone is: Mercury, 0.39 AU; Venus, 0.72 AU; Earth, 1.00 AU; Mars, 1.52 AU; Vesta, 2.36 AU; Ceres and Pallas, 2.77 AU; Jupiter, 5.20 AU; Saturn, 9.58 AU. In the most conservative estimates, only Earth lies within the zone; in the most p침출수 추정치, 심지어 침출수의 토성, 또는 침출수의 수성까지도 포함될 수 있다.

태양계 거주지역 경계선 추정
내부 에지(AU) 외부 에지(AU) 연도 메모들
0.725 1.24 1964년, 돌[2] 광학적으로 얇은 대기와 고정된 알베도를 사용한다.금성의 돌출부를 구역 바로 안쪽에 배치한다.
1.005–1.008 1969년 부디코[68] 지구가 지구 빙하를 경험할 지점을 결정하기 위한 얼음 알베도 피드백 모델에 대한 연구에 기초한다.이 추정치는 판매자 1969년과[69] 1975년 북부의 연구에서 뒷받침되었다.[70]
0.92-0.96 1970년, 라솔과 드 베르흐[71] 금성의 대기에 대한 연구를 바탕으로 라솔과 데 버그는 이것이 지구가 안정된 바다를 형성했을 때의 최소 거리라고 결론지었다.
0.958 1.004 1979년, 하트[72] 컴퓨터 모델링과 지구 대기 구성과 표면 온도의 진화에 대한 시뮬레이션에 기초한다.이 추정치는 종종 후속 간행물에 의해 인용되었다.
3.0 1992년 포그[46] 탄소 순환을 사용하여 조건부 거주 가능 구역의 바깥쪽 가장자리를 추정한다.
0.95 1.37 1993년,[30] 카스팅 외 오늘날 사용되는 거주 가능 구역에 대한 가장 일반적인 작업 정의 설정.CO와2 HO가2 지구를 위한 주요 온실 가스라고 가정한다.탄산염-규산염 주기 때문에 거주 가능 구역이 넓다고 주장하였다.클라우드 알베도의 냉각 효과에 주목하십시오.표는 보수적인 한계를 보여준다.낙관적 한계는 0.84–1.67 AU이었다.
2.0 2010년,[73] 슈피겔 외 높은 직각도와 궤도 이심률을 결합할 때 계절별 액체 물이 이 한계까지 가능하다는 제안이 있었다.
0.75 2011년,[74] 아베 외 극지방에 물이 있는 육지 중심의 "욕망 행성"이 지구와 같은 물 많은 행성보다 태양에 더 가깝게 존재할 수 있다는 것을 발견했다.
10 2011년 피에르훔베르트와 가이도스[49] 원행성 원반에서 수 만에서 수천 개의 원시 수소 막대를 축적한 지구 행성들은 태양계에서 10AU까지 멀리 뻗어 있는 거리에서 거주할 수 있을 것이다.
0.77–0.87 1.02–1.18 2013년,[75] 블라딜로 외 더 높은 대기압의 경우, 조건별 거주 가능 구역의 내부 가장자리는 더 가깝고 바깥 가장자리는 더 멀며, 최소 대기압은 15mbar가 되어야 한다고 결정된다.
0.99 1.70 2013년,[4][76] 코파라푸 외 업데이트된 습기 있는 온실 및 물 손실 알고리즘을 사용하여 카스팅 외(1993) 공식의 수정된 추정치.이 측정에 따르면 지구는 HZ의 안쪽 가장자리에 있고 습한 온실 한계치에 가깝지만 바로 바깥에 있다.카스팅 외 연구진(1993)과 마찬가지로, 이것은 지구와 같은 행성에 적용된다. 지구와 같은 행성은 거주 가능 구역의 안쪽 가장자리에 있는 "물 손실" 한계는 온도가 섭씨 60도에 도달하고 대류권 바로 위로 올라가 대기가 수증기로 완전히 포화상태에 이르게 될 정도로 충분히 높다.성층권이 젖으면 수증기 광분해가 수소를 우주로 방출한다.이 시점에서 클라우드 피드백 냉각은 추가적인 온난화로 인해 크게 증가하지 않는다.바깥쪽 가장자리에 있는 "최대 온실" 한계는 약 8bar의 이산화탄소가2 지배하는 대기로서, 온실 온난화의 최대 양을 발생시켰으며, CO의2 추가 증가는 이산화탄소가2 대기로부터 급격히 얼어붙는 것을 막기 위한 충분한 온난화를 일으키지 못할 것이다.낙관적 한계는 0.97–1.70 AU이었다.이 정의는 CO2 구름에 의한 가능한 복사 온난화를 고려하지 않는다.
0.38 2013년, Zsom 등.
[48]		 지구 대기의 대기 구성, 압력 및 상대 습도의 다양한 조합에 기초하여 추정한다.
0.95 2013년,[77] 르콘테 외 이 저자들은 3-D 모델을 사용하여 태양계의 내부 가장자리 0.95AU를 계산했다.
0.95 2.4 2017년, 라미레즈와 칼테네거
[50]		 화산 수소 대기 농도의 50%를 가정하는 기존의 이산화탄소-수증기 거주 가능 구역의[30] 확장.
0.93–0.91 2019년, 고메즈-릴 외
[78]		 지구 기후 모델(GCM)을 사용하여 오존이 있거나 없는 지구 아날로그의 낮은 성층권의 물 혼합 비율, 표면 온도 및 기후 민감도를 측정하여 습기 있는 온실 임계값을 추정한다.물 혼합비 값 7g/kg, 표면 온도 약 320K, 두 경우 모두 기후 민감도의 피크와의 상관관계를 보여준다.
0.99 1.004 위에서 가장 엄격한 경계 추정치
0.38 10 위에서 가장 완화된 추정치

극외 외삽법

참고 항목:적색 왜소 시스템의 거주성 및 주황색 왜소 시스템의 거주성

천문학자들은 태양계를 위해 만들어진 항성 거주 가능 구역 모델을 다른 별에 추정하기 위해 항성 플럭스와 역제곱 법칙을 사용한다.예를 들어, Kopparapu의 거주 가능한 지역 판단에 따라 비록 태양계, 정확 해당하는 태양의 0.25번은 밝기와 스타가 거주 가능한 지역 0.25{\displaystyle{\sqrt{0.25}에서}집중된} 수 있는 별의 주위를 도는 거주 가능한 지역 1.34AU에서 Sun,[4]에서 중심 또는 0.5, 별과의 거리는 있o0.67 AU의 거리. 그러나 항성 자체의 개별적 특성을 포함한 다양한 복잡 요인은 CHZ 개념의 외삽이 더 복잡하다는 것을 의미한다.

스펙트럼 유형 및 항성계 특성

2011년 케플러-47의 순환 거주 가능 구역에서 행성이 발견된 것의 중요성을 설명하는 비디오.

일부 과학자들은 항성 거주 가능 구역의 개념은 실제로 특정 유형의 시스템이나 특정 스펙트럼 유형의 항성으로 제한된다고 주장한다.예를 들어, 이항계통은 3체 구성에 내재된 궤도 안정성 문제 외에도 단일 항성 행성계와는 다른 항성 거주 가능 구역을 가지고 있다.[79]태양계가 그러한 이항계통이라면, 그 결과로 발생하는 항성 거주 가능 구역의 외부 한계는 2.4 AU까지 확장될 수 있다.[80][81]

졸탄 발로그는 스펙트럼의 종류와 관련해 O형 별은 강한 자외선 방출로 인한 광증진 때문에 행성을 형성할 수 없다고 제안한다.[82]자외선 방출에 대해 연구한 안드레아 부치노는 연구한 별들 중 40%만이 액체 물과 자외선이 거주할 수 있는 구역이 중복된다는 것을 발견했다.[83]반면에 태양보다 작은 별들은 거주성에 뚜렷한 장애를 가지고 있다.예를 들어, 마이클 하트는 스펙트럼 등급 K0 이상의 주계열성만이 거주할 수 있는 구역을 제공할 수 있다고 제안했는데, 이는 현대에 적색 왜성에 대한 조석 잠금 반경의 개념으로 진화해 왔다.적색왜성 거주 가능 구역과 일치하는 이 반경 내에서, 조수난방으로 인한 화산활동은 높은 기온과 쾌적한 환경을 갖지 못한 '비성' 행성을 생명에 지장을 줄 수 있다는 주장이 제기됐다.[84]

다른 이들은, 항성이 거주할 수 있는 지역이 더 흔하며, 더 시원한 별 주위를 돌고 있는 행성에 물이 존재할 수 있다고 주장한다.2013년 이후의 기후 모델링은 적색 왜성들이 조석잠금에도 불구하고 표면의 온도가 비교적 일정하게 유지되는 행성을 지원할 수 있다는 생각을 뒷받침한다.[85]천문학 교수 에릭 아골은 백색 왜성들조차도 행성 이주를 통해 비교적 짧은 거주 가능 지역을 지원할 수 있다고 주장한다.[86]동시에, 다른 사람들은 갈색 왜성 주위의 반 안정적이고 일시적인 거주 가능 구역의 유사한 지지로 글을 썼다.[84]또한 항성계통의 외부 부분에 거주할 수 있는 구역은 항성 진화의 선행 주계열화 단계, 특히 M-드워프 주위에서 존재할 수 있으며, 잠재적으로 10억 년의 기간 동안 지속될 수 있다.[87]

항성 진화

이 예술적 표현에서 묘사된 자기권과 같은 우주 기후에 대한 자연 차폐는 행성이 표면 물을 장기간 유지하기 위해 필요할 수 있다.

별 거주 가능 구역은 별의 진화에 따라 시간이 지남에 따라 변한다.예를 들어, 1000만 년 미만 동안 주계열성에 남아 있을 수 있는 뜨거운 O형 별은 생명체의 발달에 도움이 되지 않는 빠르게 변화하는 거주 가능 구역을 가지고 있을 것이다.[88]반면에 주계열성으로 수천억 년을 살 수 있는 적색왜성은 생명체가 발달하고 진화할 수 있는 충분한 시간을 가진 행성을 가질 것이다.[89][90]면서도 별들은 주계열에 있다면, 하지만, 그들의 에너지 결과 꾸준히 증가함에 따라 그들의 거주할 수 있는 구역을 더 추진하고;예를 들어 밝은은 Archaean에 우리의 태양, 75%와 미래에 now,[91]다고 에너지 출력에도 계속되고 증가함에 따라 태양의 거주 가능한 지역 밖에서 지구를 넣을 것이다, 심지어 전에 그것은 적색 거성에 이른다. phase.[92] 이러한 광도의 증가에 대처하기 위해 지속적으로 거주할 수 있는 구역의 개념이 도입되었다.이름에서 알 수 있듯이, 연속적으로 거주할 수 있는 구역은 행성-질량체가 일정 기간 동안 액체 상태의 물을 유지할 수 있는 항성 주위의 지역이다.일반적인 항성 거주 가능 구역처럼 항성의 계속 거주 가능 구역은 보수적인 지역과 확장된 지역으로 나뉜다.[92]

적색 왜성계에서는 별의 밝기를 분 단위로[93] 두 배로 증가시킬 수 있는 거대한 항성 플레어와 별 표면적의 20%를 커버할 수 있는 거대한 별똥별은 대기와 물의 다른 거주할 수 있는 행성을 벗겨낼 수 있는 잠재력을 가지고 있다.[94][95]그러나 더 많은 거대한 별들과 마찬가지로 별의 진화는 그들의 본성과 에너지 흐름을 변화시키므로 [96]약 12억 살에 이르면 적색 왜성은 일반적으로 생명체의 발달을 허용하기에 충분히 일정하게 된다.[95][97]

일단 항성이 붉은 거성이 될 만큼 진화하면, 항성의 거주 가능 구역은 주계열성 크기에서 극적으로 변할 것이다.[98]예를 들어, 태양은 이전에 살 수 있었던 지구를 붉은 거성으로 뒤덮을 것으로 예상된다.[99][100]그러나 일단 적색 거성이 수평가지에 도달하면 새로운 평형을 이루고 새로운 항성 거주 가능 구역을 유지할 수 있는데, 태양의 경우 그 범위는 7 - 22 AU이다.[101] 그러한 단계에서 토성의 달 타이탄은 지구의 온도 감각에서 거주할 수 있을 것 같다.[102]이 새로운 평형이 약 1 Gyr 동안 지속되고, 지구상의 생명체가 늦어도 태양계의 형성으로부터 0.7 Gyr만큼 나타났기 때문에, 생명은 붉은 거인의 거주 가능 구역에 있는 행성 질량 물체에서 자각할 수 있을 것이다.[101]그러나 그러한 헬륨을 태우는 별 주변에서 광합성과 같은 중요한 생명 과정들은 대기의 이산화탄소가 있는 행성들 주변에서만 일어날 수 있는데, 태양 질량 별이 적색 거성이 될 때쯤에는 행성 질량의 신체가 이미 그들의 자유 이산화탄소의 대부분을 흡수했을 것이기 때문이다.[103]게다가 라미레즈와 칼테네거(2016년)[100]가 보여주듯이, 강한 별의 바람은 그러한 작은 행성체의 대기를 완전히 제거하여 어차피 살 수 없게 만들 것이다.따라서, 타이탄은 태양이 붉은 거성이 된 후에도 거주할 수 없을 것이다.[100]그럼에도 불구하고, 생명체가 발견되기 위해 이 별의 진화 단계 동안 생명체가 생겨날 필요는 없다.일단 별이 적색 거성이 되고, 거주 가능 구역이 바깥으로 확장되면, 얼음 표면은 녹으면서 적색 거성 단계가 시작되기 전에 번성하고 있었을지도 모르는 생명의 흔적을 찾아볼 수 있는 일시적인 분위기를 형성할 것이다.[100]

사막 행성

행성의 대기 조건은 열을 유지할 수 있는 능력에 영향을 미치기 때문에, 거주 가능 구역의 위치도 각 행성의 유형에 특정된다: 물이 매우 적은 사막 행성들(일명 건성이라고도 함)은 대기에 있는 수증기가 지구보다 적어 온실 효과가 감소하게 된다. 그래서 사막 행성이라는 뜻이다.지구가 태양에 있는 것보다 그것의 별에 더 가까운 물의 오아스를 유지할 수 있다.물이 부족하다는 것은 또한 열을 우주에 반사할 얼음이 적다는 것을 의미하기 때문에 사막-계획 거주 가능 구역의 바깥쪽 가장자리는 더 멀리 떨어져 있다.[104][105]

기타 고려사항

지구의 하이드로스피어.물은 지구 표면의 71%를 차지하며, 지구 해양은 지구 물 분포의 97.3%를 차지한다.
참고 항목: 행성 거주성 및 자연 위성 거주성

행성은 항성계 내에 물의 원천이 없는 한 탄소 기반 생명체의 형성을 위한 핵심 성분인 하이드로스피어를 가질 수 없다.지구의 물의 기원은 아직 완전히 이해되지 않았다; 가능한 원천은 얼음체와의 충돌, 아웃가싱, 광물화, 암석권의 수성 광물로부터의 누출, 광분해 등을 포함한다.[106][107]극외계의 경우, 서리선 너머에서 온 얼음덩어리가 항성의 거주 가능 구역으로 이동하여 GJ 1214 b나[109][110] 케플러-22b와 같은 수백 킬로미터 깊이의[108] 바다가 있는 해양 행성을 만들 수 있다.[111]

액체 표면수를 유지하려면 충분히 두꺼운 대기도 필요하다.지구 대기의 가능한 기원은 현재 과대평가, 충격 탈가스화 및 인가싱으로 이론화되었다.[112]대기는 생물 화학적 순환과 대기 탈출의 완화와 함께 유사한 과정을 통해 유지되는 것으로 생각된다.[113]이탈리아 천문학자 지오반니 블라딜로가 주도한 2013년 연구에서 대기압이 높아지면서 항성 거주 가능 구역의 크기가 커진 것으로 나타났다.[75]대기압 약 15밀리바 이하에서는 압력이나 온도가 조금만 변화해도 물이 액체로 형성될 수 없기 때문에 거주성을 유지할[75] 수 없다는 것이 밝혀졌다.[114]

비록이 거주 가능한 지역의 전통적인 정의 그 이산화 탄소와 수증기를 취하다 가장 중요한 온실 가스들이 study[50]람세스 라미레스와 공동 저자인 리사 Kaltenegger이 이끄는 만약 수소의 엄청난 화산 outgassing가 거주 가능한 지역의 크기 크게 늘어나게 보여 준다(그들이 지구에 있지)[30].또한이산화탄소와 수증기와 함께 뭉쳐진이 경우 태양계의 바깥쪽 가장자리는 2.4AU까지 확장될 것이다.거주 가능 구역의 크기에서 유사한 증가가 다른 항성 시스템에 대해 계산되었다.Ray Pierrehumbert와 Eric Gaidos의[49] 초기 연구는 어린 행성들이 원행성 원반에서 수소를 수십에서 수백 바까지 흡수하여 태양계 외측 가장자리를 10AU까지 확장하기에 충분한 온실 효과를 제공할 수 있다고 주장하면서 CO-HO22 개념을 완전히 제거했다.그러나 이 경우 수소는 화산에 의해 지속적으로 보충되지 않고 수백만년에서 수십억년 이내에 손실된다.

적색 왜성들의 CHZ에서 궤도를 선회하는 행성의 경우, 항성과 극도로 가까운 거리는 거주성의 중요한 요소인 조석잠금을 유발한다.간결하게 잠긴 행성의 경우, 사이드리얼 데이(side real day)는 궤도 기간만큼 길어서 한쪽은 영구히 숙주별을 향하게 하고 다른 한쪽은 멀리 향하게 한다.과거에는 이러한 조석잠금이 항성을 마주보는 쪽에 극도의 열을 가하고 반대편에는 혹독한 추위를 일으켜 많은 적색 왜성들이 살 수 없게 만들었다고 생각되었지만, 2013년 3차원 기후모델은 숙주별을 마주보는 적색 왜성 옆면이 광범위한 구름 덮개를 가질 수 있다는 것을 보여줌으로써 그 결합을 알베도 a로 증가시켰다.그리고 양쪽의 온도 차이를 현저하게 감소시킨다.[85]

행성-질량 천연 위성은 또한 거주할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.그러나, 이러한 개체들은 추가적인 매개변수를 충족해야 하며, 특히 주행성의 원주 행성 거주 가능 구역 내에 위치해야 한다.[38]구체적으로는, 달은 그들의 숙주 거대 행성으로부터 충분히 멀리 떨어져 있어야만 해일에 의해 이오와 같은 화산세계로 변형되지 않고,[38] 그들이 숙주 행성의 궤도에서 빠져 나오지 않도록 행성의 힐 반지름 내에 머물러 있어야 한다.[115]태양의 20% 미만의 질량을 가진 적색 왜성들은 거대한 행성 주변에 거주할 수 있는 달을 가질 수 없다. 왜냐하면 별 거주 가능 구역의 작은 크기가 별에 너무 가까이 붙어 있어서 숙주 행성에서 떨어져 나갈 것이기 때문이다.그러한 시스템에서, 궤도를 유지할 수 있을 만큼 충분히 그것의 주인 행성에 가까운 달은 거주성의 전망을 없앨 정도로 매우 강렬한 조력 난방을 할 것이다.[38]

아티스트의 개념은 CHZ를 통과하는 편심궤도에 있는 행성으로, 그 궤도의 일부분일 뿐이다.

궤도 이심률이 높은 항성의 궤도를 도는 행성 물체는 1년의 일부만을 CHZ에서 보내며 온도와 대기압의 큰 변화를 경험할 수 있다.이것은 액체 상태의 물이 간헐적으로만 존재할 수 있는 극적인 계절적 위상 변화를 초래할 것이다.표면 아래 서식지는 그러한 변화로부터 절연될 수 있고, 표면 위 또는 그 근처에 있는 극단적 생물들이 동면(cryptobiosis) 및/또는 과열도와 같은 적응을 통해 생존할 수 있다.예를 들어 타디그라드는 0.150 K(-273 °C)[116]에서 424 K(151 °C) 사이의 탈수 상태 온도에서 생존할 수 있다.[117]CHZ 바깥 궤도를 선회하는 행성의 생명체는 행성이 가장 서늘한 아파스트론에 접근하여 행성이 충분히 따뜻할 때 활동하게 될 때 차가운 쪽에서 동면할 수 있다.[118]

외적 발견

참고 항목:잠재적으로 거주할 수 있는 외부 행성의 목록

2015년 한 리뷰에서는 외부 행성 케플러-62f, 케플러-186f, 케플러-442b가 잠재적으로 거주할 수 있는 최적의 후보일 가능성이 높다고 결론지었다.[119]이것들은 각각 990광년, 490광년, 1120광년 거리에 있다.이 중 케플러-186f는 지구 반지름의 1.2배로 지구와 가장 가까운 크기로 적색 왜성 주위의 거주 가능 구역 바깥쪽 가장자리를 향해 위치해 있다.가장 가까운 지상 외부 행성 후보 중, 타우 세티 e는 11.9광년 떨어져 있다.그것은 태양계 거주 가능 구역의 안쪽 가장자리에 있으며, 추정 평균 표면 온도는 68°C(154°F)이다.[120]

항성 거주 가능 구역 내 지구 행성의 수를 추정하려고 시도한 연구는 과학적 데이터의 가용성을 반영하는 경향이 있다.라비 쿠마르 코파라푸의 2013년 연구는 CHZ에 행성이 있는 별의 분율인 η을e 0.48로 표시했는데,[4] 이는 은하계에 약 95억~1800억 개의 거주 가능한 행성이 있을 수 있다는 것을 의미한다.[121]그러나, 이것은 통계적 예측에 불과하다; 이 가능한 행성들 중 극히 일부만이 아직 발견되지 않았다.[122]

이전의 연구들은 더 보수적이었다.2011년, 세스 보렌슈타인은 은하계에 대략 5억 개의 거주할 수 있는 행성이 있다고 결론지었다.[123]NASA의 제트 추진 연구소 2011 연구는 케플러 임무의 관측에 기초하여 그 수를 다소 증가시켰고, 스펙트럼 등급 F, G, K의 모든 별들 중 약 1.4 - 2.7%가 CHZ에 행성을 가질 것으로 추정했다.[124][125]

조기발견

참고 항목: 카테고리:거주 가능 구역에 있는 거대한 행성들

CHZ에서 외계 행성에 대한 첫 번째 발견은 최초의 외계 행성이 발견된 지 불과 몇 년 후에 일어났다.그러나 이러한 초기 탐지는 모두 거대한 가스였고, 많은 기체들이 편심 궤도로 되어 있었다.그럼에도 불구하고, 연구는 액체 상태의 물을 떠받치고 있는 이 행성들 주변에 지구와 같은 큰 달이 있을 가능성을 보여준다.[126]첫 발견 중 하나는 "너무 덥다"도 "너무 춥다"도 아닌 이유로 "골디락스"라는 별명을 가진 거대 가스 기업인 버진리스 b 70마리였다.이후 연구에서는 금성과 유사한 온도를 밝혀내 액체 상태의 물이 존재할 가능성을 배제했다.[127]16 1996년 역시 발견된 백색자리 Bb는 CHZ에서 시간의 일부만을 보내는 극도로 편심된 궤도를 가지고 있는데, 그러한 궤도는 극단적인 계절적 영향을 끼칠 것이다.그럼에도 불구하고, 시뮬레이션은 충분히 큰 동반자가 일년 내내 지표수를 지원할 수 있다는 것을 시사했다.[128]

1998년에 발견된 글리제 876 b와 2001년에 발견된 글리제 876 c는 둘 다 글리제 876 주변의 거주 가능한 구역에서 발견된 가스 거대 기체들로, 커다란 달도 있을 수 있다.[129]또 다른 가스 대기업인 업실론 안드로메다 d는 1999년 업실론 안드로메다이의 거주 가능 지역을 도는 것을 발견했다.

2001년 4월 4일 발표된 HD 28185 b는 항성의 위치별 거주 가능[130] 구역 내에서 완전히 궤도를 도는 것으로 발견된 가스 대기업으로, 태양계 화성에 비견되는 낮은 궤도 이심률을 가지고 있다.[131]조석 상호작용에 따르면, 비록 애초에 그러한 위성이 형성될 수 있을지는 확실하지 않지만,[132] 수 십억 년 동안 지구 주위를 도는 궤도에 거주할 수 있는 지구-대량 위성을 저장할 수 있을 것이라고 한다.[133]

지구 질량의 17배에 달하는 거대 가스 기업인 HD 69830 d는 2006년 지구에서 41광년 떨어진 HD 69830의 항성 거주 가능 구역 내에서 궤도를 선회하면서 발견되었다.[134]이듬해, 55개의 칸크리 f가 그것의 호스트 스타 55 칸크리 A의 CHZ 안에서 발견되었다.[135][136]충분한 질량과 구성을 가진 가상의 위성은 그들의 표면에서 액체 상태의 물을 지지할 수 있다고 생각된다.[137]

그러나 이론적으로 그러한 거대한 행성은 달을 소유할 수 있었지만, 그 주위에 있는 달들을 탐지할 수 있는 기술은 존재하지 않았고, 또 어떤 외계 행성도 발견되지 않았다.따라서 고체 표면의 가능성이 있는 구역 내의 행성들은 훨씬 더 높은 관심을 가지고 있었다.

거주할 수 있는 초지구

참고 항목: 카테고리:거주 가능 구역의 슈퍼 지구
글리제 581의 거주 가능 구역은 태양계의 거주 가능 구역과 비교된다.

2007년, 위성의 거주 가능 구역에서 최초의 슈퍼 지구인 글리제 581 c의 발견은, 비록 나중에 이 행성이 금성과 유사할 수 있는 극한 표면 조건을 가지고 있다는 것이 밝혀졌지만, 과학계에 의해 이 시스템에 상당한 관심을 불러일으켰다.[138]같은 시스템에 있는 또 다른 행성으로, 거주성을 위한 더 나은 후보지로 생각되는 글리제 581 d도 2007년에 발표되었다.그 존재는 이후 2014년에 확인되지 않았지만, 짧은 시간 동안만 확인되었다.2015년 현재, 이 행성은 새로운 확신이 없다.글리제 581g는, 그러나 이 시스템의 조건별 거주 가능 구역에서 발견되었다고 생각되는 또 다른 행성으로, 글리제 581 c와 d보다 거주할 수 있는 것으로 간주되었다.그러나 2014년에도 존재 여부가 확인되지 않아 천문학자들은 존재 여부에 대해 의견이 분분하다.[139]

태양과 유사한 항성 케플러 22의 거주 가능 구역 내 케플러-22b 행성과 태양계 내 지구의 크기(예술가의 인상)와 궤도 위치를 비교한 도표

2011년 8월에 발견된 HD 85512 b는 처음에는 거주할 수 있는 것으로 추측되었지만,[140] 2013년에 Kopparapu 등이 고안한 새로운 거주 가능 구역 기준은 이 행성을 거주할 수 있는 항성 바깥에 둔다.[122]

케플러 우주탐사선에 의해 2011년 12월 발견된 케플러-22 b는 태양과 같은 별 주변에서 발견된 최초의 트랜스퍼레이팅 엑소플라넷이다.[141]지구의 2.4배 반경을 가진 케플러-22b는 일부 사람들에 의해 해양 행성으로 예측되었다.[142]글리제 667 Cc는 2011년에 발견되었으나 2012년에 발표된 것으로,[143] 글리제 667 C의 위계 거주 가능 구역에서 궤도를 선회하는 초지구다.그것은 알려진 가장 지구와 유사한 행성들 중 하나이다.

글리제 163 c는 2012년 9월 적색 왜성 글리제 163호[144] 궤도상에서 발견된 것으로 지구에서 49광년 떨어진 곳에 위치해 있다.이 행성은 지구 질량 6.9와 지구 반지름 1.8–2.4를 가지고 있으며, 가까운 궤도로 지구보다 40% 더 많은 항성 방사선을 받아 약 60°C의 표면 온도가 된다.[145][146][147]HD 40307 g는 2012년 11월에 잠정적으로 발견된 후보 행성으로서, HD 40307의 거주 가능 지역에 있다.[148]2012년 12월, 타우 세티 e와 타우 세티 f는 12광년 떨어진 태양과 같은 별인 타우 세티의 거주 가능 지역에서 발견되었다.[149]지구보다 더 거대하지만, 그것들은 거주 가능 지역에서 현재까지 궤도를 선회하는 것으로 밝혀진 가장 작은 행성들 중 하나이다.[150] 하지만, HD 85512 b와 마찬가지로, 타우 세티 f는 2013년 코파라푸 연구에 의해 확립된 새로운 항성 거주 가능 지역 기준에 맞지 않았다.[151]지금은 사람이 살 수 없는 곳으로 여겨진다.

지구 크기의 행성과 태양 아날로그 근처

지구 반지름 행성 케플러-186f와 태양계 CHZ 위치 비교(2014년 4월 17일)
케플러-452b의 궤도와 별은 케플러-452f보다 크지만 지구와 더 비슷하다.

최근의 발견은 지구와 크기나 질량이 비슷하다고 생각되는 행성들을 밝혀냈다. "지구 크기" 범위는 일반적으로 질량에 의해 정의된다.초지구 등급의 많은 정의에서 사용되는 하위 범위는 1.9 지구 질량이다. 마찬가지로, 하위 지구 범위는 금성 크기(~0.815 지구 질량)까지이다.1.5 이상의 평균 행성 밀도는 반지름이 증가함에 따라 급격히 감소하고, 이는 이들 행성이 암석 중심부에 걸쳐 부피에 의한 부피에 의한 부피에 의한 볼륨의 상당 부분을 갖는다는 것을 나타내는 것으로 볼 때 1.5 지구 반지름의 상한도 고려된다.[152]지구 아날로그 또는 "지구 쌍둥이"인 지구와 같은 행성은 크기와 질량을 넘어서는 많은 조건을 충족해야 할 것이다. 그러한 성질은 현재 기술로는 관측할 수 없다.

태양 아날로그(또는 "태양 쌍둥이")는 태양을 닮은 별이다.현재까지 태양과 정확히 일치하는 태양 쌍둥이는 발견되지 않았다.하지만 일부 별들은 태양과 거의 동일하며 태양 쌍둥이로 여겨진다.정확한 태양 쌍둥이는 5,778 K의 온도와 46억년 된 G2V 별이며, 정확한 금속성과 0.1%의 태양 광도 변화를 가지고 있을 것이다.[153]46억 살의 별들은 가장 안정된 상태에 있다.적절한 금속성과 크기 또한 낮은 광도 변화에 매우 중요하다.[154][155][156]

과학자들은 NASA의 케플러 우주전망대와 W. M. 케크 천문대가 수집한 데이터를 이용해 은하계의 태양형 별 중 22%가 지구 크기의 행성을 거주 가능한 영역에 가지고 있다고 추정했다.[157]

2013년 1월 7일, 케플러팀의 천문학자들은 CHZ에서 태양과 유사한 별인 케플러-69를 공전하는 지구 크기 외행성 후보(지구의 반경 1.7배)인 케플러-69c(이전의 KOI-172.02)의 발견을 발표했고 거주할 수 있는 조건을 제공할 것으로 기대했다.[158][159][160][161]케플러 연구팀이 케플러-62의 거주 가능 구역에서 궤도를 선회하는 두 행성의 발견은 2013년 4월 19일에 발표되었다.케플러-62e와 케플러-62f로 명명된 이 행성들은 각각 지구의 반지름의 1.6배와 1.4배의 크기의 고형 행성일 가능성이 높다.[160][161][162]

2014년 4월 발표된 지구 반경 1.1로 추정되는 케플러-186f는 질량을 알 수 없고 모항성이 태양 아날로그가 아님에도 불구하고 운송 방법으로 확인된[163][164][165] 외계 행성 중 지구와 가장 가깝지만 크기가 작다.

2014년 6월에 발견된 카프틴 b는 지구 질량 약 4.8의 암석 세계일 가능성이 있으며, 약 1.5개의 지구 반경이 12.8광년 떨어진 붉은색 하위 전쟁 카프틴 별의 거주 가능 지역을 돌고 있는 것이 발견되었다.[166]

2015년 1월 6일 NASA는 케플러 우주망원경에 의해 발견된 1000번째 확인된 외계행성을 발표했다.새로 확인된 외계행성 중 3개는 관련 항성의 거주 가능 구역 내에서 공전하는 것으로 밝혀졌다. 3개 중 2개인 케플러-438b와 케플러-442b는 지구와 가까운 크기여서 암석일 가능성이 있고, 3번째인 케플러-440b는 초지구다.[167]그러나 케플러-438b는 강력한 플레어의 대상인 것으로 밝혀져 현재는 사람이 살 수 없는 것으로 간주되고 있다.1월 16일 K2-3d 행성인 1.5지구 반지름이 K2-3의 거주 가능 구역 내에서 궤도를 선회하는 것이 발견되어 지구와 같이 가시광선의 1.4배 강도를 받았다.[168]

2015년 7월 23일 발표된 케플러-452b는 지구보다 50% 더 크고 암석일 가능성이 높으며 G급(솔라 아날로그) 별 케플러-452의 거주 가능 지역을 도는 데 약 385일이 걸린다.[169][170]

초인종 왜성 TRAPPIST-1의 거주 가능 지역을 도는 세 개의 간결하게 잠긴 행성의 계통 발견은 2016년 5월에 발표되었다.[171]이 발견은 거주할 수 있는 행성을 가진 더 작고, 더 차갑고, 더 많고 더 가까운 별들의 가능성을 극적으로 증가시키기 때문에 중요한 것으로 여겨진다.

2016년 7월 K2 미션에서 태양으로부터 약 227광년 경에 M 난쟁이 K2-72를 공전하는 궤도를 선회하는 것으로 발견된 잠재적으로 거주할 수 있는 두 행성: K2-72c와 K2-72e는 둘 다 지구와 비슷한 크기의 별 방사선을 받고 있다.[172]

2017년 4월 20일 발표된 LHS 1140b는 지구 질량의 6.6배, 반지름의 1.4배인 초밀도 슈퍼지구 39광년 떨어져 있으며, 항성은 태양 질량의 15%에 달하지만 대부분의 M 난쟁이들에 비해 관측 가능한 별 플레어 활성도가 훨씬 낮다.[173]이 행성은 대기로 질량이 확인될 수 있는 전달속도와 방사상 속도 둘 다로 관측할 수 있는 몇 안 되는 행성 중 하나이다.

2017년 6월 지구 질량의 약 3배인 방사상 속도로 발견된 루이텐 b는 불과 12.2광년 떨어진 루이텐 별의 거주 가능 구역 내 궤도를 돌고 있다.[174]

11광년 떨어진 곳에서는 상대적으로 '조용한' 적색 왜성 로스 128을 대상으로 10년간의 방사형 속도 연구 끝에 2017년 11월 두 번째로 가까운 행성 로스 128 b가 발표됐다.지구 질량은 1.35로 대략 지구 크기이며 구성상 암석일 가능성이 있다.[175]

2018년 3월에 발견된 K2-155d는 지구 반지름의 약 1.64배이며, 203광년 떨어진 적색 왜성의 거주 가능 구역에 바위와 궤도가 있을 가능성이 높다.[176][177][178]

2019년 7월 31일 발표된 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 가장 먼저 발견한 것 중 하나는 31광년 떨어진 적색 왜성의 바깥쪽 가장자리를 도는 슈퍼 지구 행성 GJ 357 d이다.[179]

K2-18b는 124광년 떨어진 외행선이며, 적색 왜성인 K2-18의 거주 가능 구역에서 궤도를 선회하고 있다.이 행성은 대기권에서 발견되는 수증기에 매우 중요하다; 이것은 2019년 9월 17일에 발표되었다.

2020년 9월 천문학자들은 천체물리학적 매개변수뿐만 아니라 지구상에 알려진 생명체의 자연사를 바탕으로 현재 확인된 4000개 이상의 외계 행성 중에서 24개의 초거대 행성(지구보다 나은 행성) 경쟁자를 확인했다.[180]

주목할 만한 외부 행성 – 케플러 우주 망원경
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거주할 수 있는 구역에서 확인된 작은 외부 행성.
(케플러-62e, 케플러-62f, 케플러-186f, 케플러-296e, 케플러-296f, 케플러-438b, 케플러-440b, 케플러-442b)
(케플러 우주 망원경; 2015년 1월 6일).[167]

CHZ 외부 거주성

토성의 달 타이탄에서 탄화수소 호수의 발견은 CHZ 개념을 뒷받침하는 탄소 우월주의에 의문을 제기하기 시작했다.

액체-물 환경은 대기압이 없고 CHZ 온도 범위를 벗어난 온도에서 존재하는 것으로 확인되었다.예를 들어, 토성의 위성 타이탄과 엔셀라두스와 목성의 위성 유로파, 가니메데는 모두 수면 아래 바다에 많은 양의 액체 물을 저장할 수 있다.[181]

CHZ 외부에서는 조수 가열과 방사성 붕괴가 액체 상태의 물의 존재에 기여할 수 있는 두 가지 가능한 열원이다.[17][18]아보트와 스위처(2011년)는 두꺼운 얼음 표면층에 의한 방사성 붕괴 기반 난방과 단열로 인해 불량 행성에 지표수 아래 물이 존재할 수 있는 가능성을 제시했다.[20]

지구상의 생명체가 실제로 안정적인 지표면 아래 서식지에서 유래했을 것이라는 일부 이론과 함께,[182][183] 이것과 같은 습한 지표면 아래 외계 서식지에서 '생명과 함께' 사는 것이 일반적일 수 있다는 주장이 제기되었다.[184]사실, 지구 자체에서 살아있는 유기체는 표면에서 6킬로미터 이상 떨어진 곳에서 발견될 수 있다.[185]

또 다른 가능성은 CHZ 유기체들이 물을 전혀 필요로 하지 않는 대체 생화학물질을 사용할 수도 있다는 것이다.우주 생물학자 크리스토퍼 맥케이 박사는 태양의 "메탄 거주 가능 구역"이 별에서 16억1천만 km (1.0×109 mi; 11 AU)를 중심으로 형성되는 등 메탄 (CH
4)이 "크릴라이프" 개발에 도움이 되는 용제일 수 있다고 제안했다.[24]이 거리는 타이탄의 위치와 일치하는데, 타이탄의 호수들과 메탄의 비가 맥케이가 제안한 극저온병을 찾기에 이상적인 장소다.[24]게다가, 다수의 유기체에 대한 실험 결과, 일부는 CHZ 초과 조건에서 생존할 수 있는 것으로 밝혀졌다.[186]

복잡하고 지적인 생활에 대한 중요성

희토류 가설은 복잡하고 지적인 생명체가 드물며 CHZ가 많은 중요한 요소들 중 하나라고 주장한다.워드앤브라운리(2004) 등에 따르면 CHZ 궤도 및 지표수는 생명 유지에 필요한 1차 요건일 뿐만 아니라 다세포 생명체가 출현하고 진화하는데 필요한 2차 조건을 지원하는 요건이다.2차 거주성 인자는 지질학적(필요한 판구조학을 유지하는 표면수의 역할)[36]과 생화학적(필요한 대기 산소를 위한 광합성을 지원하는 복사 에너지의 역할)이다.[187]그러나 이안 스튜어트나 잭 코헨과 같은 다른 이들은 2002년 저서 '에이리언 진화'에서 복잡한 지적 생명체가 CHZ 밖에서 일어날 수 있다고 주장한다.[188]CHZ 외부의 지적 생명체는 표면 아래 환경, 대체 생화학[188] 또는 심지어 핵 반응에서 진화했을 수 있다.[189]

지구에서는 여러 가지 복잡한 다세포 생물 형태(또는 진핵생물)가 보수적인 거주 가능 구역 밖에 존재할 수 있는 조건들에서 생존할 수 있는 잠재력으로 확인되었다.지열 에너지는 리프트리아 파키프틸라와 같은 거대하고 복잡한 생명체를 지원하면서 고대 회경 생태계를 지탱한다.[190]비슷한 환경은 거주 가능 구역 바깥의 유로파나 엔셀라두스와 같이 단단한 지각 아래에 가압된 바다에서 발견될 수 있다.[191]수많은 미생물이 eukaryotes를 포함하여 시뮬레이션된 조건과 낮은 지구 궤도에서 시험되었다.동물의 예로 물의 비등점과 우주의 차가운 진공 상태를 훨씬 상회하는 극한의 온도를 견딜 수 있는 밀네슘 타디그라듐이 있다.[192]게다가, 리치인 Rhizocarpon Geographum과 Xantoria Elegants는 대기압이 지표수 액체에 비해 너무 낮고 복사 에너지 또한 대부분의 식물들이 광합성하는데 필요한 것보다 훨씬 낮은 환경에서 생존하는 것으로 밝혀졌다.[193][194][195]균류인 크라이오미세스 남극과 크라이오미세스 민테리는 화성 같은 환경에서도 살아남아 번식할 수 있다.[195]

인간을 포함한 종은 동물 인지 능력이 있다고 알려져 있으며,[196] 대량의 에너지를 필요로 하며, 대기 산소의 풍부함과 복사 에너지로부터 합성된 다량의 화학 에너지를 이용할 수 있는 것을 포함하여, 특정한 조건에 적응하였다.만약 인간이 다른 행성을 식민지로 만든다면, CHZ에 있는 진정한 지구 아날로그는 가장 가까운 자연 서식지를 제공할 가능성이 높다; 이 개념은 스티븐 H. 돌의 1964년 연구의 기초가 되었다.적절한 온도, 중력, 대기압, 물의 존재로 표면의 우주복이나 우주 서식지 유추의 필요성이 없어질 수 있으며, 복잡한 지구 생명체가 번성할 수 있다.[2]

CHZ에 있는 행성들은 우주의 다른 곳에서 지적 생명체를 찾는 연구자들에게 가장 큰 관심사로 남아 있다.[197]드레이크 방정식은 때로 우리 은하계의 지적 문명의 수를 추정하는 데 사용되기도 하는데, 각 항성의 CHZ 내에서 공전하는 행성질량의 평균 개체 수인 요인이나 매개변수 n을e 포함하고 있다.낮은 가치는 지적 생명체가 우주에서 희귀하다고 주장하는 희토류 가설을 뒷받침하는 반면, 높은 가치는 코페르니쿠스적 평범성 원리에 대한 증거를 제공하는 반면, 거주가능성(그리고 따라서 생명)은 우주 전체에서 공통적이라는 관점을 제공한다.[36]드레이크와 버나드 올리버에 의한 1971년 NASA보고서는 물과 수소 수산화 요소들의 스펙트럼 흡수 노선에 바탕을 둔, 그 이후 널리 천문학자들 외계인 intell 연구에도 관여를 하고가 인용한 외계인 intelligence[198][199]과 의사 소통을 위해 좋은, 분명한 밴드로"물 웅덩이"을 제안했다.igence.질 타터, 마거릿 턴불, 그리고 다른 많은 사람들에 따르면, CHZ 후보자들은 좁은 물구멍 검색의[200][201] 우선 목표물이고 앨런 망원경 어레이는 이제 그러한 후보자들에게 프로젝트 피닉스를 확장한다.[202]

CHZ는 지적 생명체가 살 수 있는 가장 유력한 서식지로 여겨지기 때문에 METI의 노력도 그곳에 행성이 있을 가능성이 있는 시스템에 집중되어 왔다.예를 들어, 2001년 틴에이지 메시지와 2003년 우주 통화 2는 47개의 우르새 메조니스 시스템으로 보내졌는데, 이 시스템은 목성-질량 행성이 3개 포함되어 있으며 CHZ에 지구 행성이 있을 가능성이 있는 것으로 알려져 있다.[203][204][205][206]틴에이지 메시지는 또한 CHZ에 가스 거인을 가진 55개의 칸크리 시스템을 향한 것이었다.[135]2008년 지구로부터의 메시지,[207] 2009년 지구로부터의 헬로 프롬 어스는 CHZ의 세 개의 행성인 글리제 581 c, d 및 확인되지 않은 g를 포함하는 글리제 581 시스템으로 향했다.

참고 항목

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