古迪洛克帶(Goldilocks Zone)[2][3],也稱適居帶 （Habitable zone），是指“生命帶”、“綠帶”（因既不太熱也不太冷，就是剛好）。
基本介紹
- 中文名：古迪洛克帶
- 外文名：Goldilocks Zone
- 別稱：適居帶
- 類別：天文學名詞
概念介紹,星周盤,星系,批判質疑,參考資料,
概念介紹
這是天文學上給一種空間的名稱，指的是那裡的情況有利於生命的發展，或許可以發現像地球這樣的生命體[1]。有兩種區域是有可能的，一個是在行星系內，另一個則存在於星系之中。在適合的區域內的行星和天然衛星是最佳的候選者，這些地球外的生命有能力生活在類似我們的環境下。天文學家相信生命最可能發生在像太陽系這樣的星周盤適居帶（CHZ）和大星系的星系適居帶 （GHZ） 內 (雖然對後者的研究才剛剛開始)。適居帶也許在我們的太陽系中，適居帶被認為距離恆星0.95至1.37天文單位之間。 格利澤581g是紅矮星格利澤 581 （距離地球大約20光年） 旁發現的第六顆行星。格利澤581g似乎是目前為止，天文學家發現系外行星中，是行星在軌道上繞著理論上的適居帶運轉的最佳例子。目前天文學家只發現十幾顆行星位於適居帶上，並使用克卜勒太空望遠鏡確認過54顆候選者，目前的估計顯示銀河系至少有500,000,000顆行星位於適居帶中[4]。
星周盤
在一個行星系統內，被相信行星必須在適居帶內才能讓生命產生。星周盤適居帶在概念上是包為在恆星四周圍的球殼狀空間，所有在範圍內的行星表面溫度都應該能使水維持液態。液態水被認為對生命是至關重要的，因為它的角色是作為生物化學反應所需要的溶劑。在1959年，物理學家菲利浦·莫里森和Giuseppe Cocconi在SETI的研究論文中提到了這樣的區域。弗蘭克·德雷克在1961年將這個觀念用德雷克方程式使廣為人知。
適居帶與恆星的距離，可以用恆星的光度的大小計算出來。
例如，一顆發光度是太陽25%的恆星，它的適居帶距離大約在0.5天文單位的附近，而發光度是太陽兩倍的恆星，適居帶的距離大約在1.4天文單位。這是因為發光度遵循平方反比定律，在假設 (尤其是) 它有與地球相似的大氣構造和厚度，系外行星適居帶的中心與母恆星的距離，必然是有著與地球相似的全球平均溫度環境。
當一顆恆星因為演化變得更亮，及發光度增加，則星周盤適居帶將會隨著時間往外移。生物可以存在的最大化時間，是行星軌道維持在適居帶內越久越理想。
大氣層的組成也有重要的影響。行星的溫度會受到大氣層中溫室氣體的含量而變化。
適居帶與恆星的距離，可以用恆星的光度的大小計算出來。
例如，一顆發光度是太陽25%的恆星，它的適居帶距離大約在0.5天文單位的附近，而發光度是太陽兩倍的恆星，適居帶的距離大約在1.4天文單位。這是因為發光度遵循平方反比定律，在假設 (尤其是) 它有與地球相似的大氣構造和厚度，系外行星適居帶的中心與母恆星的距離，必然是有著與地球相似的全球平均溫度環境。
當一顆恆星因為演化變得更亮，及發光度增加，則星周盤適居帶將會隨著時間往外移。生物可以存在的最大化時間，是行星軌道維持在適居帶內越久越理想。
大氣層的組成也有重要的影響。行星的溫度會受到大氣層中溫室氣體的含量而變化。
星系
行星系在星系內的位置也是決定生命能否發展的因素，這就導出了星系適居帶的觀念[5]，然而，這種觀念最近遭到了質疑[6]。
要屏障生命，一個太陽系必須要足夠接近星系的核心，才能有足夠的重元素，讓行星在形成時能夠成為岩石構成的行星。重元素必須存在，因為它們是組成複雜的生命分子所必須的，例如鐵是構成血紅素，碘是組成甲狀腺激素的基礎（假設鐵是所有生物都需要的物質）。
另一方面，太陽系距離星系的中心也必須夠遠，以免除像小行星和彗星等天體的撞擊、避免和其他恆星的近距離遭遇，還有超新星爆炸和來自星系中心黑洞等的輻射。來自超新星的輻射對生命起源的影響還不清楚，據推測，來自星系核心的大量輻射會使構造複雜的分子更難以形成。同樣的，在許多較大的螺旋星系和橢圓星系的中心區域，星際氣體和塵埃都已經耗盡，那些區域已經不是恆星誕生的主要場所，恆星的誕生率遠較周圍其他的區域為低。
研究顯示在重元素的含量，或是金屬量，也有影響，越高的地區似乎越可能有巨大的行星在緊挨著母恆星的軌道上運轉。這樣的行星引發的重力潮汐力會導至任何質量如同地球的行星改變軌道和表面的形狀，並在生命產生之前就將其摧毀。基於這些原因，星系適居帶有許多不確定的因素而難以被確認。
在我們的銀河系，星系適居帶被認為正緩慢的擴展至距離銀河核心25,000光年（8,000秒差距） 之處，包括那些年齡在40億至80億的恆星。而其他的星系因為構造上的不同，星系適居帶可能更大也可能更小，甚至根本沒有。
未來的技術或許可以讓我們測量出銀河系內適合地球這樣的行星存在的位置和數量，能讓我們對星系適居帶有更多的了解。
星系適居帶或GHZ就有如古迪洛克區（Goldilocks Zone）一樣，古迪洛克區這個名詞源自童話故事的古迪洛克，童話中的這個女孩喜歡"既不太冷又不太熱"的粥。天文學家詹姆斯·洛夫洛克在主張蓋亞假說時將這個名詞變成術語。這個概念是說生命存在於-15℃（5℉）（南極洲的一種藻類Cryptoendolith）和121℃（250℉）（在深海熱氣孔周圍活動的嗜熱細菌）的溫度段落中，換算成絕對溫度是在258至394K，少於一個數量級的範圍內。
要屏障生命，一個太陽系必須要足夠接近星系的核心，才能有足夠的重元素，讓行星在形成時能夠成為岩石構成的行星。重元素必須存在，因為它們是組成複雜的生命分子所必須的，例如鐵是構成血紅素，碘是組成甲狀腺激素的基礎（假設鐵是所有生物都需要的物質）。
另一方面，太陽系距離星系的中心也必須夠遠，以免除像小行星和彗星等天體的撞擊、避免和其他恆星的近距離遭遇，還有超新星爆炸和來自星系中心黑洞等的輻射。來自超新星的輻射對生命起源的影響還不清楚，據推測，來自星系核心的大量輻射會使構造複雜的分子更難以形成。同樣的，在許多較大的螺旋星系和橢圓星系的中心區域，星際氣體和塵埃都已經耗盡，那些區域已經不是恆星誕生的主要場所，恆星的誕生率遠較周圍其他的區域為低。
研究顯示在重元素的含量，或是金屬量，也有影響，越高的地區似乎越可能有巨大的行星在緊挨著母恆星的軌道上運轉。這樣的行星引發的重力潮汐力會導至任何質量如同地球的行星改變軌道和表面的形狀，並在生命產生之前就將其摧毀。基於這些原因，星系適居帶有許多不確定的因素而難以被確認。
在我們的銀河系，星系適居帶被認為正緩慢的擴展至距離銀河核心25,000光年（8,000秒差距） 之處，包括那些年齡在40億至80億的恆星。而其他的星系因為構造上的不同，星系適居帶可能更大也可能更小，甚至根本沒有。
未來的技術或許可以讓我們測量出銀河系內適合地球這樣的行星存在的位置和數量，能讓我們對星系適居帶有更多的了解。
星系適居帶或GHZ就有如古迪洛克區（Goldilocks Zone）一樣，古迪洛克區這個名詞源自童話故事的古迪洛克，童話中的這個女孩喜歡"既不太冷又不太熱"的粥。天文學家詹姆斯·洛夫洛克在主張蓋亞假說時將這個名詞變成術語。這個概念是說生命存在於-15℃（5℉）（南極洲的一種藻類Cryptoendolith）和121℃（250℉）（在深海熱氣孔周圍活動的嗜熱細菌）的溫度段落中，換算成絕對溫度是在258至394K，少於一個數量級的範圍內。
批判質疑
適居帶的觀念在艾恩·史都華和傑克·柯恩兩人合著的《外星人的進化》（Evolving the Alien）一書中遭到批判。基於以下兩個理由：第一，假設外星人需要和地球完全一樣的生活條件；第二，即使有這樣假設，其他環境也可能在前述的適居帶外創造出適合生命存在的區域。例如歐羅巴就被認為在表面下有類似地球深海環境的海洋。儘管歐羅巴不在星周盤適居帶內，但存在於地球上的嗜極生物，使歐羅巴有生命的假說振振有詞。行星生物學家卡爾·薩根相信在氣體巨星上，像是木星本身，可能也會有生物生活在其中。在各種不同的環境下可以發現存在著不同形式的生命，曝露出這些有限制的假說是太保守的。
不同程度的火山活動、衛星的作用或是行星的質量都可能影響行星的輻射和熱量的水平，進而改變支持生命的情況。同時，若類似地球的生物能在幾乎不可能是生命起源的場所，或是使用先進的技術，就能移植和適合歐羅巴的環境。那么，一顆從適居帶遷移出來的行星，就非常像將生命遷移至不適合生存的場所中。
不同程度的火山活動、衛星的作用或是行星的質量都可能影響行星的輻射和熱量的水平，進而改變支持生命的情況。同時，若類似地球的生物能在幾乎不可能是生命起源的場所，或是使用先進的技術，就能移植和適合歐羅巴的環境。那么，一顆從適居帶遷移出來的行星，就非常像將生命遷移至不適合生存的場所中。
參考資料
^VPL Glossary.
^Muir, Hazel. 'Goldilocks' planet may be just right for life. New Scientist. 25 April 2007 [2009-04-02].
^The Goldilocks Planet. BBC Radio 4. 31 August 2005 [2009-04-02].
^Borenstein, Seth. Cosmic census finds crowd of planets in our galaxy, Associated Press. 19 February 2011 [2011-04-24].
^[1]
^[2]
Charles H. Lineweaver, Yeshe Fenner and Brad K. Gibson. The Galactic Habitable Zone and the Age Distribution of Complex Life in the Milky Way. Science. January 2004, 303 (5654): 59–62.
More references are at the end of the article "Habitable Zone" at The Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy and Spaceflight
"Stars and Habitable Planets" at SolStation
On the Galactic Habitable Zone
Swiss Scientist: Search for Life Next
Stephen H. Dole's Habitable Planets for Man – a complete study on the planetary characteristics required to develop a complex lifeform (copyright 1964)
NASA: The Goldilocks Zone
Interstellar Real Estate: Location, Location, Location - Defining the Habitable Zone
Definition of "goldilocks" connoting "moderate characteristics" and examples referring to planets dating to 1935.
Exoplanet Habitable Zone Candidates
Exoplanet Habitable Zone Residents
^Muir, Hazel. 'Goldilocks' planet may be just right for life. New Scientist. 25 April 2007 [2009-04-02].
^The Goldilocks Planet. BBC Radio 4. 31 August 2005 [2009-04-02].
^Borenstein, Seth. Cosmic census finds crowd of planets in our galaxy, Associated Press. 19 February 2011 [2011-04-24].
^[1]
^[2]
Charles H. Lineweaver, Yeshe Fenner and Brad K. Gibson. The Galactic Habitable Zone and the Age Distribution of Complex Life in the Milky Way. Science. January 2004, 303 (5654): 59–62.
More references are at the end of the article "Habitable Zone" at The Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy and Spaceflight
"Stars and Habitable Planets" at SolStation
On the Galactic Habitable Zone
Swiss Scientist: Search for Life Next
Stephen H. Dole's Habitable Planets for Man – a complete study on the planetary characteristics required to develop a complex lifeform (copyright 1964)
NASA: The Goldilocks Zone
Interstellar Real Estate: Location, Location, Location - Defining the Habitable Zone
Definition of "goldilocks" connoting "moderate characteristics" and examples referring to planets dating to 1935.
Exoplanet Habitable Zone Candidates
Exoplanet Habitable Zone Residents
