אזור ישיב

אזור ישיב בהתאם לבהירות הכוכבים המרכזיים

באסטרונומיה, אזור ישיב (באנגלית: Habitable zone) הוא האזור בחלל שבו מתקיימים תנאים מתאימים לקיום חיים בדומה לתנאים המאפשרים חיים בכדור הארץ. אזור ישיב יכול להתקיים במערכת כוכבי לכת או בגלקסיה. כוכבי לכת וירחים באזורים אלו הם המועמדים המבטיחים ביותר להיות ישיבים וכשירים לקיים חיים חוץ ארציים הדומים לחיים בכדור הארץ. אזור ישיב נקרא לעיתים "אזור זהבה" (על פי סיפור זהבה ושלושת הדובים "לא חם מדי ולא קר מדי") - ג'יימס לאבלוק מציע השערת גאיה, הוא שטבע מונח זה. שם נוסף בשימוש הוא "חגורה ירוקה". במערכת השמש האזור הישיב נחשב מתחום שבמרחק של 0.75 ועד ל-3.00 יחידות אסטרונומיות.

קפלר-452b עליו פורסם ב-23 ביולי 2015 הוא כוכב הלכת הידוע בעל הסיכויים הרבים ביותר לחיים באזור הישיב. קדם לו קפלר-22b, כוכב הלכת השלישי של הכוכב דמוי שמש קפלר-22 (במרחק של כ-600 שנות אור מכדור הארץ), שהיה הדוגמה הטובה ביותר לכוכב לכת חוץ-שמשי אשר מסלולו סביב הכוכב שלו נמצא בתוך תחום ישיב מבחינה תאורטית.

אזור ישיב במערכת פלנטרית

כדי שיתאפשרו חיים בכוכב לכת הנמצא במערכת פלנטרית, כוכב הלכת צריך להימצא בתחום האזור הישיב. האזור הישיב הוא מעטפת תאורטית סביב כוכבים שבכוכבי הלכת הנמצאים בתחומה יש על פני השטח טמפרטורות מתאימות להימצאות מים במצב נוזל. מים נוזליים חיוניים לחיים הודות לתפקידם כממס החיוני לתגובות ביוכימיות. ב-1959 הפיזיקאים פיליפ מוריסון וג'וזפה קוקוני תיארו את האזור הישיב במאמר שנכתב בעבור SETI. ב-1961 פרנק דרייק השתמש ברעיון במסגרת נוסחת דרייק.

המרחק מהכוכב שבו מתקיים אזור ישיב ניתן לחישוב על פי גודל הכוכב והארה שלו. מרחק מקורב של "מרכז" האזור הישיב של כוכב ניתן להעריך באמצעות המשוואה:

$$d_{AU}={\sqrt {L_{star}/L_{sun}}}$$

כאשר:

$d_{AU}\,$ הוא רדיוס האזור הישיב ביחידות אסטרונומיות

$L_{star}\,$ הוא הארה הבולומטרית של הכוכב

$L_{sun}\,$ הוא הארה הבולומטרית של השמש

כך לדוגמה לכוכב המקרין 25% מהאור של השמש יהיה מרכז האזור הישיב במרחק של כ-0.50 יחידות אסטרנומיות, ומרחק מרכז האזור הישיב מכוכב המאיר פי שניים מהשמש יהיה כ-1.4 יחידות אסטרונומיות. הערכה זו היא תוצאה של חוק ריבועי הפוך (Inverse-square law) בנוגע לעוצמת האור. "מרכז" האזור הישיב מוגדר כמרחק שבו צריכה להימצא אקסופלנטה מהכוכב שלה כדי שיתקיימו בה תנאי טמפרטורה הדומים לאלו שבכדור הארץ, וזאת בהנחה בין היתר שיש באקסופלנטה זו אטמוספירה דומה בגודלה ובהרכבה לזו שבכדור הארץ.

כשכוכב מזדקן הוא הופך לבהיר יותר, ומגביר את ההארה שלו. כתוצאה מכך האזור הישיב מתרחק עם הזמן מהכוכב. כדי שבכוכב לכת תאריך יכולת התקיימות החיים ככל האפשר, מסלולו של כוכב הלכת צריך להישאר באופן אידיאלי בתחום האזור הישיב זמן ארוך ככל האפשר.

להרכב האטמוספירה בכוכב הלכת יש גם כן חשיבות. הטמפרטורה של כוכב לכת תלויה בין היתר בריכוז האטמוספירי של גזי חממה.

אזור ישיב בגלקסיה

למיקומה בגלקסיה של מערכת פלנטרית יש גם כן חשיבות להתפתחות חיים, וקיים מושג אזור ישיב גם בהקשר גלקטי (Galactic habitable zone)‏[1] אם כי עצם הגדרתו שנוי במחלוקת[2].

מחד גיסא, כדי לתמוך בחיים מערכת פלנטרית צריכה להימצא קרוב מספיק למרכז הגלקסיה, שם יש ריכוז מספיק של יסודות כבדים להתפתחות של כוכבי לכת סלעיים. קיומם של יסודות כבדים חשוב להתפתחות חיים כפי שמוכרים לנו כיום, כך למשל ברזל נמצא בהמוגלובין ויוד בבלוטת התריס. מאידך גיסא, המערכת הפלנטרית צריכה להיות רחוקה דיה ממרכז הגלקסיה על מנת לצמצם סכנות של פגיעות של שביטים ואסטרואידים, התקרבות לכוכבים, ומפני התפרצויות קרינה מסופרנובה או מחור שחור במרכז הגלקסיה. בגלקסיית שביל החלב האזור הישיב נמצא במרחק של כ-25,000 שנות אור ממרכז הגלקסיה וגדל באטיות.

ביקורת

על המושג, ועל הגדרתו נמתחה ביקורת. בספר Evolving the Alien: The Science of Extraterrestrial Life של איאן סטוארט וג'ק כהן תוקפים את הרעיון של אזור ישיב משני טעמים: ראשית, הגדרת המושג יוצאת מתוך הנחה שחיים חוצניים דורשים את אותם התנאים כאלו הנדרשים על ידי החיים בכדור הארץ. שנית, תנאים אחרים שמופיעים בגופים מחוץ לאזור הישיב עשויים גם כן לאפשר חיים. כדוגמה, בירח של צדק, אירופה, ייתכן שקיים אוקיינוס מתחת לפני השטח עם סביבה הדומה לזו המתקיימת במעמקי האוקיינוסים בכדור הארץ. קיומם של אקסטרמופילים (כדוגמת דובוני מים) הופכים את אפשרות קיומם של חיים באירופה לסבירים יותר, אף על פי שירח זה נמצא מחוץ לתחום האזור הישיב. קרל סייגן העריך כי חיים אפשריים גם בענקי גז כדוגמת צדק. גילוי צורה כלשהי של חיים בסביבה כזו, תגלה כי ההגבלות ההיפוטיות שמציב המושג שמרניות מדי.

דוגמה נוספת לביקורת כלפי המושג, היא שבירח, שאף על פי שנמצא במרחק דומה לזה של כדור הארץ מהשמש, שנחשב למרכז האזור הישיב, לא מתקיימים תנאים המאפשרים חיים.

ראו גם

• חיים מחוץ לכדור הארץ

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא אזור ישיב בוויקישיתוף

הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0

22362546אזור ישיב