У последњих неколико деценија, хиљаде екстра-соларних планета откривено је у нашој галаксији. Од 28. јула 2018. године у 2814 планетарних система потврђено је укупно 3,374 ван-соларних планета. Иако су већина ових планета били дивови гаса, све већи број је у земаљској (тј. Стјеновитој) природи и откривено је да се креће у орбити унутар својих зона становања својих звијезда (ХЗ).
Међутим, као што показује случај Сунчевог система, ХЗ-и не морају значити да планета може подржати живот. Иако су Венера и Марс на унутрашњој и спољној ивици Сунчевог ХЗ-а (респективно), ниједан није способан да подржи живот на својој површини. А с обзиром на то да ће све више планета које се могу живети откривати стално, ново истраживање сугерира да би могло бити време да се прецизира наша дефиниција насељених зона.
Студија под називом „Свеобухватнија стамбена зона за проналазак живота на другим планетима“ недавно се појавила на мрежи. Студију је спровео др Рамсес М. Рамирез, научник који ради на Институту за знаност о Земљи-живот на Токијском технолошком институту. Годинама је др. Рамирез био укључен у проучавање потенцијално насељених света и изградио климатске моделе како би проценио процесе који чине планете погодним за живот.
Као што је др. Рамирез назначио у својој студији, најопштија дефиниција настањиве зоне је кружна област око звезде у којој би површинске температуре на орбити биле довољне за одржавање воде у течном стању. Међутим, то само по себи не значи да је планета усељива, и потребно је узети у обзир додатна разматрања како би се утврдило да ли живот тамо заиста може постојати. Као што је др. Рамирез рекао за Спаце Магазине путем е-поште:
„Најпопуларнија инкарнација ХЗ-а је класични ХЗ. Ова класична дефиниција претпоставља да су најважнији гасови са ефектом стаклене баште на потенцијално усељивим планетима угљен диоксид и водена пара. Такође се подразумева да станиште на таквим планетима одржава циклус карбонат-силикат, као што је случај са Земљом. На нашој планети, карбонат-силикатни циклус се покреће тектоником плоча.
„Карбонат-силикатни циклус регулише пренос угљендиоксида између атмосфере, површине и унутрашњости Земље. Дјелује као планетарни термостат током дугог временског распона и осигурава да нема превише ЦО2 у атмосфери (планета постаје превише врућа) или премало (планета постаје превише хладна). Класични ХЗ такође (обично) претпоставља да обитавајуће планете поседују укупне залихе воде (нпр. Укупну воду у океанима и морима) сличне величини као на Земљи. "
То је оно што се може назвати приступом „воћа са ниским виском“, где су научници тражили знакове станишта на основу онога што смо као људи највише упознати. С обзиром на то да је једини пример становања та планета Земља, студије егзопланета биле су усмерене на проналажење планета који су по свом саставу (тј. Стеновити), орбити и величини "налик Земљи".
Међутим, последњих година ова је дефиниција доведена у питање новијим студијама. Како се истраживање егзопланета удаљило од само откривања и потврђивања постојања тела око других звезда и прешло у карактеризацију, појавиле су се новије формулације ХЗ-а које су покушале да сакупе разноликост потенцијално насељених света.
Како је објаснио др. Рамирез, ове новије формулације употпуниле су традиционалне појмове ХЗ-ова узимајући у обзир да обитавајуће планете могу имати различите атмосферске саставе:
„На пример, они сматрају утицај додатних гасова са ефектом стаклене баште, попут ЦХ4 и Х2, који се сматрају важнима за рана стања на Земљи и на Марсу. Додавање ових гасова чини настањиву зону широм од оне која би била предвиђена класичном ХЗ дефиницијом. То је сјајно, јер планете за које се мисли да су изван ХЗ-а, попут ТРАППИСТ-1х, сада могу бити унутар њега. Такође се тврди да планете са густом атмосфером ЦО2-ЦХ4 у близини спољне ивице ХЗ врелијих звезда могу бити насељене, јер је тешко одржати такве атмосфере без присуства живота. "
Једно такво истраживање спровели су др Рамирез и Лиса Калтенеггер, ванредни професори са Института Царл Саган на Универзитету Цорнелл. Према документу који су произвели у 2017. години и који се појавио у Писма астрофизичког часописа,ловци на егзопланету могли би да пронађу планете које би једног дана постале усељиве на основу присуства вулканске активности - што би било видљиво по присуству гаса водоника (Х2) у њиховим атмосферама.
Ова теорија је природно продужење потраге за условима сличним „Земљи“, која сматра да атмосфера Земље није увек била таква каква је данас. У основи, планетарни научници теоретизирају да је пре неколико милијарди година, рана атмосфера Земље имала обилну залиху гаса водоника (Х2) због вулканске експлозије и интеракције између молекула водоника и азота у овој атмосфери је оно што је држало Земљу довољно топлом да се живот могао развијати.
У случају Земље, овај водоник је на крају побегао у свемир, што се верује да је случај за све земаљске планете. Међутим, на планети на којој постоји довољан ниво вулканске активности, присуство водоник-гаса у атмосфери може се одржавати, омогућавајући на тај начин ефекат стаклене баште који би одржавао њихове површине топлим. С тим у вези, присуство водоник-гаса у атмосфери планете може продужити ХЗ звезде.
Према Рамирезу, такође постоји фактор времена, који се обично не узима у обзир при процени ХЗ-а. Укратко, звезде се развијају током времена и испуштају различите нивое зрачења у зависности од њихове старости. То има за последицу промену тамо где звезда досеже ХЗ, што можда неће обухватати планету која се тренутно проучава. Као што је Рамирез објаснио:
„[И] Не показало се да су М-патуљци (стварно цоол звезде) толико светли и врући када се први пут формирају да могу да исуше било које младе планете за које је касније утврђено да су у класичном ХЗ-у. Ово наглашава став да само зато што се планета тренутно налази у зони за становање, не значи да је заправо усељива (а камоли насељена). Требали бисмо бити у стању пазити на ове случајеве.
Коначно, поставља се питање какве врсте астрономи звезданог система посматрају у лову на егзопланете. Док су многа истраживања испитивала жуту патуљасту звезду типа Г (што је и наше Сунце), много је истраживања усредсређено на звезде типа М (црвени патуљак) због њихове дуговечности и чињенице да су веровали да су највише вероватно место за проналазак каменитих планета које се крећу у орбити унутар ХЗ-а својих звезда.
„Док се већина претходних студија фокусирала на системе са једном звездом, недавни рад сугерира да се животне планете могу наћи у системима бинарних звезда или чак црвеним џиновским или белим патуљастим системима, потенцијално усељиве планете могу такође имати облик пустињских света или чак океанских светова много су влажнији од Земље “, каже Рамирез. "Такве формулације не само да значајно проширују простор параметара потенцијално насељених планета за тражење, већ нам омогућавају да филтрирамо светове за које је већина (и најмање) вероватно домаћин живота."
На крају, ово истраживање показује да класични ХЗ није једини алат који се може користити за процену могућности ванземаљског живота. Као такав, Рамирез препоручује да се у будућности астрономи и ловци на егзопланете допуњују класичним ХЗ-ом са додатним разматрањима која постављају ове новије формулације. На тај начин, они ће можда једном успети да повећају своје шансе да пронађу живот једног дана.
„Препоручујем научницима да посвете посебну пажњу раним фазама планетарних система, јер то помаже да се одреди вероватноћа да ће планета која се тренутно налази у данашњој насељеној зони заиста вредна даље проучавања ради више доказа о животу“, рекао је. „Такође препоручујем да се различите дефиниције ХЗ-а користе у спрези како бисмо најбоље одредили које планете ће највероватније бити домаћин живота. На тај начин можемо рангирати ове планете и одредити на које ћемо трошити већину свог времена и енергије телескопа. Уз пут бисмо такође тестирали колико је ХЗ концепт валидан, укључујући утврђивање колико је универзални карбонат-силикатни циклус на космичкој скали. "
