Частіше за інших відкриваються газові гіганти, близькі до своєї зірки, здаються абсолютно непридатними для життя. Якщо навіть в їх атмосферах виявляться вода, кисень або інші важливі атоми або прості молекули, то все одно для життя там немає місця. Однак не так давно були знайдені дві планети, які вперше можуть виявитися, хоча б в принципі, придатними для життя, нехай і з вузькою зоною комфорту.
Коли ми говоримо про життя, зручно обмежитися деякими простими вимогами. Зокрема, умови на планеті повинні бути такими, щоб вода залишалася в рідкому стані якесь розумне час. Вона може замерзати взимку, і ми знаємо, що для життя це не так вже й страшно, але вона ніколи не повинна закипати. При нормальному атмосферному тиску температурний діапа-зон для рідкої води становить від про до юо ° С. Точка замерзання майже нечутлива до зміни тиску, а ось точка кипіння вельми чутлива. Якби тиск повітря подвоїлася, темпе-ратура кипіння стала б рівною 121 ° С. Температурний діапазон від про до 50 ° С виглядає найбільш підходящим не тільки для життя, але і для стабільного водного світу.
Якщо ми знаємо світність зірки і відстань від неї до планети, ми можемо оцінити температуру планети в стані теплової-го рівноваги. При цьому потрібно враховувати альбедо (відбивну здатність) і обертання планети. Чималу роль при оцінці темпе-ратури на поверхні відіграє і парниковий ефект, але його важко визначити без додаткової інформації про планету. У сонячний-ної системі, прийнявши для альбедо значення 0,5 (середнє між зна-нями Венери і Землі), припустивши повільне обертання пла-нети (як у Землі і Марса) і нульовий парниковий ефект, отримаємо зону життя від 0,75 до 1,05 а. е. Якщо альбедо дорівнює 0,2, як у Марса, то зона життя лежить між 0,95 і 1,32 а. е. Відстань Землі від Сонця знаходиться якраз в цих межах. Збільшивши альбедо, ми можемо наблизити зону життя до Сонця, а зменшивши - віддалити її. Однак потрібно пам'ятати і про парниковий ефект.
>
В процесі еволюції зірки її світність змінюється. За час життя Сонячної системи світність Сонця зросла приблизно на 30%. Коли в минулому Сонце гріло слабкіше, зона життя була ближче до нього (на корінь квадратний з світності). При альбе-до 0,5 ближня межа пересунеться на 0,66 а. е. а при альбедо 0,2 верхня межа буде дорівнює 1,6 а. е .; але Земля все одно залишається в межах зони. Цікаво відзначити, що молода Венера була хо-рошім місцем для життя; а Марсу, щоб опинитися в зоні життя, потрібно було завжди мати сильний парниковий ефект. У майбутньому, коли світність Сонця зросте, зона життя зрушиться назовні, поступово захоплюючи Юпітер і Сатурн. Для нових екзопланет оцінки зон життя можна зробити, спираючись на наведені вище числа, масштабуючи їх пропорційно квадратному кореню з світності зірки. Що це означає?
Якщо світність зірки біль-ше, то зона життя буде на більшій відстані. Для зірки, світність якої в 9 разів перевищує світність Сонця, зона життя буде на відстані близько 3 а. е.
Таке визначення зони життя здається очевидним, але воно виключає деякі потенційно можливі для життя місця в Сонячній системі, такі як супутник Юпітера Європа і супутниками-ки Сатурна Титан і Енцелад. Там можуть бути водні океани з при-придатними для життя областями типу «чорних курців», кото-які не залежить від Сонця, поки існують внутрішні джерела тепла. Крім того, на холодній периферії планетної системи, за межею класичної зони життя, можлива наявність повністю хемотрофних форм життя, які отримують енергію від хімічних реакцій, а не від сонячного випромінювання. При розгляді питання про життя в інших планетних системах потрібно пам'ятати про такі мож-ливість.
>
Друге, що необхідно для життя, це захист від космічно-го вакууму і від потоків високоенергічних частинок і космічних променів. Захистом для життя може стати тверда оболонка, напри-заходів шар льоду (як на Європі), або ж атмосфера і магнітосфера (як на Землі). У зв'язку з цим виникають цікаві проблеми для планету зірок карликів спектрального класу М. Наприклад, світи-ність червоного карлика СНезе 581 настільки мала, що планета, що-б виявитися в його зоні життя, повинна розташовуватися надзвичайно близько від зірки. При такому малому відстані під впливом при-зливи ефекту добове обертання планети синхронізується з її орбітальним рухом, і тому вона завжди виявиться повернута до зірки однією своєю стороною (як Місяць до Землі). На протипожежні-помилковою стороні планети буде вічна ніч. На цій холодній сто-Рона не дуже масивна атмосфера просто осяде у вигляді снігу. Тільки товста атмосфера з ефективною циркуляцією може спа-сти планету від загибелі.
Спектральний тип зірки теж має велике значення для розвитку життя. Особливо важливі три характеристики. Перша - це час перебування зірки на головній послідовності. Зірки спектральних класів від Про до А, які проводять на ній менше 2 млрд років, не залишають планеті часу для того, щоб життя змогла раз-витися до фотосинтезу. Друга важлива характеристика - ультрафио-Лєтова потік, згубний для життя. Він особливо сильний у зірок тих же спектральних класів. З іншого боку, планети у карлика спектрального класу М мають в своєму розпорядженні достатньо часу. Але якщо життя народилася на такій планеті, то поряд з про-блемой синхронізації обертання через припливу може виникнути і третя проблема, пов'язана з переменностью зірки. Карлики спектрального класу М, як правило, мають активні хромосфери і демонструють часті спалахи.
>
Тому прийнятними для жит-ні залишаються тільки зірки спектральних класів Р, С і К.
У нашій Галактиці не всі області однаково хороші для життя. У зоряному гало і в зовнішніх областях диска велика кількість металів низ-кое, а значить, умови для формування планет і появи жит-ні на них несприятливі. У внутрішній частині Галактики багато молодих високоенергічних зірок. Там частіше відбуваються спалахи наднових і інші катастрофічні явища. Це не перешкоджає-ет формування планет, але часті епізоди часткового або пів-ного вимирання біосфери можуть перешкодити нормальному розвитку життя.
Резюмуючи, можна перерахувати астрономічні умови, які, як ми вважаємо, необхідні для життя: температура, при якій може існувати рідка вода; захист від вакууму і шкідливого випромінювання, а також зірка прийнятного спектрального класу, розташована в тому місці своєї галактики, де досить багато металів і мінімум катастрофічних явищ.