惑星の居住可能性

惑星の居住可能性は、惑星または自然衛星が生命が住みやすい環境を開発し維持する可能性の尺度です。^[1]生命は惑星または衛星で内因的に直接生成される可能性があります。研究によると、パンスペルミアと呼ばれる仮説的なプロセスを通じて、生命が1つの天体から別の天体に移る可能性もあることが示唆されています。^{[2]環境が居住可能であると見なされるためには生命が存在する必要はなく、また、生命が発生する可能性があるのは}居住可能領域（HZ）だけではないことも知られています。 ^[3]

地球外生命の存在は不明であるため、惑星の居住可能性は、主に地球上の条件と、生命の繁栄に好ましいと思われる太陽と太陽系の特性からの推定である。 ^[4]特に興味深いのは、地球上で単純な単細胞生物だけでなく、複雑な多細胞生物を維持してきた要因である。この点に関する研究と理論は、天文学、惑星科学、新興分野である宇宙生物学など、多くの自然科学の構成要素である。

生命にとって絶対条件はエネルギー源であり、惑星の居住可能性の概念は、天体が生命を支えることができる前に、他の多くの地球物理学的、地球化学、天体物理学的基準が満たされなければならないことを意味している。NASAは宇宙生物学ロードマップで、主要な居住可能性基準を「液体の水の領域が広がっていること、^[1]複雑な有機分子の集合に適した条件、代謝を維持するためのエネルギー源」と定義している。^[5] 2018年8月、研究者らは水の世界が生命を支えることができると報告した。^{[6] [7]}

居住可能性の指標と生物学的特徴は、惑星と環境の文脈の中で解釈されなければならない。^[2]天体の居住可能性を決定する上で、研究は、その全体の構成、軌道特性、大気、および潜在的な化学反応に焦点を当てている。重要な恒星の特性には、質量と光度、安定した変動性、および高い金属量が含まれる。地球のような化学反応の可能性がある岩石質で湿った地球型惑星と衛星は、宇宙生物学研究の主な焦点であるが、より推測的な居住可能性理論では、代替の生化学や他のタイプの天体が時折検討される。

地球外の惑星に生命が存在するという考えは古くからあるが、歴史的には物理学と同じくらい哲学によって形作られてきた。^[a] 20世紀後半には、この分野で2つの大きな進歩があった。太陽系内の他の惑星や衛星の観測とロボット宇宙船による探査により、居住可能性の基準を定義する上で重要な情報が得られ、地球と他の天体との実質的な地球物理学的比較が可能になった。 1990年代初頭^{[8] [9]に始まりその後加速している太陽系}外惑星の発見は、地球外生命の可能性の研究にさらなる情報をもたらしている。これらの発見は、太陽が惑星をホストする恒星としては唯一のものではないことを裏付け、太陽系を超えて居住可能性の研究の地平線を広げている。

地球は宇宙で生命が存在することが知られている唯一の場所ですが、^{[10] [11]他の恒星の周りの}居住可能領域の推定値、^{[12] [13]何千もの}太陽系外惑星の発見や極限環境生物と呼ばれる生物が生息する地球上の極端な生息地に関する新たな知見から、宇宙にはごく最近まで考えられていたよりもはるかに多くの居住可能な場所が存在する可能性があることが示唆されています。^{[14] 2013年11月4日、天文学者は}ケプラー宇宙ミッションのデータに基づき、天の川銀河内の太陽のような恒星と赤色矮星の居住可能領域を周回する地球サイズ の惑星が400億個もある可能性があると報告しました。^{[15] [16]}これらの推定惑星のうち110億個は太陽のような恒星を周回している可能性があります。^{[17]科学者によると、そのような惑星に最も近いものは12}光年離れている可能性があります。^{[15] [16]} 2021年6月現在、居住可能な可能性のある太陽系外惑星が合計59個発見されている。^[18]

惑星の居住可能性の理解は、主星から始まります。^[19]古典的な居住可能領域（HZ）は表面条件のみで定義されますが、恒星の光に依存しない代謝はHZの外側でも存在し、液体の水が存在する惑星の内部で繁栄する可能性があります。^[19]

SETIのフェニックス計画の支援を受けて、科学者のマーガレット・ターンブルとジル・ターターは2002年に「HabCat 」（居住可能な恒星系のカタログ）を開発した。このカタログは、ヒッパルコスカタログの約12万個の恒星を、居住可能な可能性のある1万7千個の中核グループにふるいにかけて作成されたもので、使用された選択基準は、居住可能な惑星に必要な天体物理学的要因を理解するための良い出発点となる。^{[20] 2015年8月に発表された研究によると、非常に大きな銀河は、}天の川銀河のような小さな銀河よりも、居住可能な惑星の形成と発達に有利である可能性がある。^[21]

しかし、惑星が居住可能になる条件は、惑星が主星から適切な距離に位置し、その表面で水が液体になるかどうかという問題よりもはるかに複雑です。さまざまな地球物理学的および地球力学的側面、放射線、主星のプラズマ環境が、惑星や生命の進化（もし生命が誕生した場合）に影響を与える可能性があります。 ^[19]液体の水は、私たちが知っている生命にとって必要条件^[22]ですが、十分な条件ではありません。なぜなら、居住可能性は多数の環境パラメータの関数だからです。^[2]

恒星のスペクトルクラスは、その光球温度を示し、主系列恒星の場合、全体の質量と相関します。居住可能な恒星の適切なスペクトル範囲は、「後期 F」または「G」から「中期 K」と考えられています。これは、7,000 Kを少し超えて 4,000 K を少し下回る温度 (6,700 °C から 3,700 °C) に相当します。太陽は G2 恒星で、5,777 K であり、この範囲内です。このスペクトル範囲は、おそらく、近傍の天の川銀河の恒星の 5% から 10% を占めます。この種の「中期クラス」の恒星には、惑星の居住可能性にとって重要と考えられるいくつかの特性があります。

• これらの恒星は少なくとも数億年は生き、生命が進化する機会を与える。より明るい「O」型の主系列星や「B」型の多くの恒星の寿命は通常5億年未満で、例外的に1000万年未満である。^{[23] [b]}
• これらは、オゾン形成などの重要な大気のダイナミクスを引き起こすのに十分な高周波紫外線を放射しますが、電離によって初期の生命を破壊するほどではありません。^[24]
• 光合成に有効な波長の放射線を十分に放出する。^[25]
• 潮汐ロックを引き起こさない距離で惑星を周回する惑星の表面には液体の水が存在する可能性がある。

K型星は太陽よりもはるかに長い期間生命を維持できる可能性がある。^[26]

より暗い後期K型およびM型の赤色矮星も居住可能な惑星のホストとして適しているかどうかは、それらの普及を考えると、惑星の居住可能性の分野全体でおそらく最も重要な未解決の問題です（赤色矮星系の居住可能性）。「スーパーアース」であるグリーゼ581 cは、赤色矮星の「居住可能領域」（HZ）を周回しているのが発見されており、液体の水を持っている可能性があります。しかし、温室効果により生命を維持するには高温になる可能性があり、その一方で、その隣のグリーゼ581 dの方が居住可能な候補である可能性があります。^{[27] 2010年9月、これら2つの惑星の間の軌道にある別の惑星、}グリーゼ581 gの発見が発表されました。しかし、発見のレビューによりこの惑星の存在は疑わしいものとなり、「未確認」としてリストされています。 2012年9月、グリーゼ163 ^[28]を周回する2つの惑星の発見が発表された。^{[29] [ 30]}惑星のうちの1つであるグリーゼ163cは、質量が地球の約6.9倍で、やや高温であり、ハビタブルゾーン内にあると考えられていた。^{[29] [30]}

最近の研究では、赤外線や近赤外線でより多くの光を放射する冷たい恒星は、実際には氷が少なく、スノーボール状態の発生が少ない、より暖かい惑星をホストしている可能性があることが示唆されています。これらの波長は、惑星の氷と温室効果ガスによって吸収され、より暖かいままです。^{[31] [32]}

2020年の研究では、太陽のような恒星の約半数が、居住可能な可能性のある岩石惑星を宿す可能性があることがわかりました。具体的には、平均して、G型およびK型恒星の周りの最も近い居住可能領域惑星は約6パーセク離れており、太陽から10パーセク（32.6光年）以内にG型およびK型恒星の周りに約4つの岩石惑星があると推定されました。^[33]

ハビタブルゾーン（HZ）は、惑星が表面に液体の水を維持できる恒星の周囲の殻状の空間領域です。 ^[19]この概念は、1959年に天体物理学者の黄蘇淑によって、ホスト星によって課せられる気候的制約に基づいて初めて提唱されました。^[19]液体の水は、地球上のすべての生命システムに不可欠であることを考えると、エネルギー源の次に生命にとって最も重要な要素であると広く考えられています。しかし、水が存在しない場所で生命が発見された場合、HZの定義を大幅に拡大する必要があるかもしれません。

HZの内端は、暴走温室効果によって水資源全体が蒸発し、2次効果として水蒸気の光分解と宇宙への水素の損失を引き起こす距離です。HZの外端は、最大の温室効果によって惑星の表面を氷点以上に保つことができず、COによって惑星の表面が凍結する距離です。
₂（二酸化炭素）凝縮。^{[19] [3]}

「安定した」HZ には 2 つの要素が関係している。まず、HZ の範囲は時間とともに大きく変化してはならない。すべての恒星は年をとるにつれて明るさが増し、特定の HZ は外側に移動するが、これがあまりにも急速に起こると (たとえば超大質量星の場合)、惑星は HZ 内でほんの短い時間しか過ごせず、生命が誕生する可能性もそれに応じて小さくなる。HZ の範囲とその長期的な動きを計算することは決して簡単ではない。なぜなら、CNO サイクルなどの負のフィードバック ループが明るさの増加を相殺する傾向があるからだ。したがって、大気の状態と地質に関する仮定は、恒星の進化と同じくらい、推定 HZ の範囲に大きな影響を与える。たとえば、太陽の HZ の提案されたパラメータは大きく変動している。^[34]

第二に、ガス巨星のような大質量の天体はHZ内またはその比較的近くに存在すべきではないため、地球サイズの天体の形成が妨げられる。例えば、小惑星帯の物質は木星との軌道共鳴により惑星に集積できなかったようである。もし巨星が現在の金星と火星の軌道の間にある領域に出現していたら、地球は現在のような形では発達していなかったことはほぼ確実である。しかし、HZ内のガス巨星は、適切な条件下では居住可能な衛星を持つ可能性がある。^[35]

光度の変化はすべての恒星に共通しているが、その変動の激しさは幅広い範囲に及ぶ。ほとんどの恒星は比較的安定しているが、変光星のかなり少数では、光度が突然激しく増加し、その結果、軌道上の物体に放射されるエネルギーの量も増加することが多い。これらの恒星は、その予測不可能性とエネルギー出力の変化が生物に悪影響を与えるため、生命を宿す惑星をホストするにはあまり適していないと考えられている。特定の温度範囲に適応した生物は、あまりに大きな温度変化には耐えられない。さらに、光度の上昇は一般に、致命的となる可能性のある大量のガンマ線とX線放射を伴っている。大気はそのような影響を緩和するが、変光星を周回する惑星は、その大気を保持できない可能性がある。なぜなら、これらの惑星を揺さぶる高周波エネルギーが、惑星の保護カバーを絶えず剥ぎ取ってしまうからである。

この点でも、他の多くの点と同様に、太陽は比較的無害である。最大エネルギー出力と最小エネルギー出力の変動は、11年の太陽周期にわたって約0.1%である。太陽の光度のわずかな変化でさえ、歴史時代において地球の気候に重大な影響を及ぼしてきたという強力な（ただし、議論の余地のない）証拠がある。例えば、2千年紀中頃の小氷期は、太陽の光度の比較的長期的な低下によって引き起こされた可能性がある。^[36]したがって、光度の違いが居住可能性に影響を与えるために、恒星が真の変数である必要はない。既知の太陽類似体のうち、太陽によく似ているのはさそり座18番星であると考えられている。残念ながら、その近傍に生命が存在する可能性を考えると、2つの天体の唯一の重要な違いは太陽周期の振幅であり、さそり座18番星の方が振幅がはるかに大きいと思われる。^[37]

どの恒星でも、その大半の物質は水素とヘリウムだが、より重い元素 (金属)の量には大きなばらつきがある。恒星の金属の割合が高いことは、原始惑星系円盤に最初に存在していた重い物質の量と相関している。太陽系星雲理論による惑星系形成によれば、金属の量が少ないと、惑星が形成される可能性は大幅に低くなる。金属の少ない恒星の周囲に形成された惑星は、おそらく質量が小さく、したがって生命にとって不利なものとなる。これまでに太陽系外惑星が発見された系の分光学的研究により、金属含有量の高さと惑星形成の関係が確認されている。「惑星を持つ恒星、または少なくとも今日発見されている惑星に似た惑星を持つ恒星は、惑星の伴星を持たない恒星よりも明らかに金属に富んでいる。」^{[38]この金属含有量の高さと惑星形成の関係は、}宇宙の歴史の初期に形成された恒星は金属含有量が低いため、若い世代の恒星の周囲に居住可能な系が見つかる可能性が高いことも意味している。

居住可能性指標と生物シグネチャーは、惑星と環境の文脈で解釈されなければならない。^[2]惑星が居住可能かどうかは、その形成につながった一連の出来事によって決まる。これには、分子雲と原始惑星系円盤での有機分子の生成、惑星集積中および集積後の物質の供給、惑星系内の軌道位置などが含まれる可能性がある。^[2]居住可能な惑星に関する主な仮定は、それらが地球型であるというものである。そのような惑星は、地球の質量の約1桁以内で、主にケイ酸塩岩で構成されており、ガス惑星で見られる水素とヘリウムのガス状の外層を集積していない。巨大惑星の雲頂で生命が進化する可能性は完全には否定されていないが、^[c]表面がなく重力が非常に大きいため、可能性は低いと考えられている。^[42]一方、巨大惑星の自然衛星は、生命を宿す有効な候補であり続けている。^[39]

2011年2月、ケプラー宇宙望遠鏡ミッションチームは、 1235個の太陽系外惑星候補のリストを発表した。そのうち54個は居住可能領域内にある可能性がある。^{[43] [44]}この領域内の候補のうち6個は、地球の2倍の大きさよりも小さい。^[43]最近の研究では、これらの候補の1つ（KOI 326.01）は、最初に報告されたものよりもはるかに大きく、高温であることが判明した。^[45]この調査結果に基づき、ケプラーチームは「天の川銀河には少なくとも500億個の惑星」があり、そのうち「少なくとも5億個」が居住可能領域内にあると推定した。^[46]

生命を育むのに適した環境を分析する際には、通常、細菌や古細菌などの単純な単細胞生物と、複雑な後生動物（動物）を区別します。仮説上の生命の樹では、単細胞生物が多細胞生物に先行する必要があり、単細胞生物が出現したとしても、その後にさらに複雑な生物が出現する保証はありません。^[d]以下に挙げる惑星の特性は、一般的に生命にとって極めて重要であると考えられていますが、いずれの場合も多細胞生物は単細胞生物よりも選り好みが激しいです。

2021年8月には、海洋惑星と呼ばれる新しいクラスの居住可能な惑星が報告されました。これは、「水素が豊富な大気を持つ高温の海洋に覆われた惑星」です。 ^[47] ハイセアン惑星は、2021年12月25日に打ち上げられたジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）などの宇宙望遠鏡だけでなく、地上望遠鏡によっても、近いうちに生物学的特徴の研究が行われる可能性があります。^[48]

低質量惑星は、2 つの理由から生命が存在する可能性が低い。第一に、重力が小さいため大気を保持することが難しい。構成分子は、太陽風に吹かれたり衝突でかき混ぜられたりすると、脱出速度に達して宇宙に失われる可能性が高くなる。厚い大気を持たない惑星は、原始的な生化学に必要な物質を欠いており、表面の断熱性や熱伝導性が低く (たとえば、大気が薄い火星は、太陽から同じ距離にある場合の地球よりも低温である)、流星体や高周波放射線に対する保護が弱い。さらに、大気の密度が 0.006 地球大気よりも低い場合、必要な大気圧4.56 mm Hg (608 Pa) (0.18 inch Hg ) が発生しないため、水は液体の状態で存在できない。さらに、圧力が低下すると、水が液体である温度範囲が狭くなる。

第二に、小惑星は直径が小さいため、表面積と体積の比率が大惑星よりも高い。このような天体は形成時に残ったエネルギーを急速に失い、火山、地震、地殻変動がないため、表面に生命維持に必要な物質を供給し、大気に二酸化炭素などの温度調節物質を供給することができず、地質学的に死んでしまう傾向がある。プレートテクトニクスは、少なくとも地球上では特に重要であるように思われる。このプロセスは重要な化学物質や鉱物をリサイクルするだけでなく、大陸の形成や環境の複雑性の増大を通じて生物多様性を育み、地球の磁場を生成するために必要な対流細胞の形成にも役立つ。^[49]

「低質量」というのは、部分的には相対的な呼び方である。地球は太陽系の巨大ガス惑星と比較すると質量が小さいが、直径と質量では最大であり、すべての地球型天体の中では最も密度が高い。^[e]地球は重力だけで大気を保持できるほど大きく、その溶融核が熱機関として機能し、表面の多様な地質を駆動するほど大きい（惑星核内の放射性元素の崩壊は、惑星加熱のもう1つの重要な要素である）。対照的に、火星はほぼ（あるいは完全に）地質学的に死んでおり、大気の多くを失っている。^[50]したがって、居住可能な下限質量は火星と地球または金星の中間にあると推測するのが妥当だろう。居住可能な惑星の大まかな境界線として、地球の質量の0.3倍が提示されている。^[51]しかし、ハーバード・スミソニアン天体物理学センターによる2008年の研究では、境界線はもっと高い可能性があることが示唆されている。地球は実際には居住可能範囲の下限に位置している可能性がある。もし地球がこれより小さければ、プレートテクトニクスは不可能となる。地球の85%の質量を持つ金星には、地殻変動の兆候は見られない。逆に、地球よりも質量が大きい地球型惑星である「スーパーアース」は、プレートテクトニクスのレベルが高く、居住可能範囲内に確実に位置付けられるだろう。^[52]

例外的な状況では例外的な事例が生まれる。木星の衛星イオ（どの地球型惑星よりも小さい）は、その軌道によって引き起こされる重力ストレスのために火山活動が活発であり、その隣のエウロパは、巨大ガス惑星の周回軌道から発生するエネルギーによって、凍った殻の下に液体の海または氷の泥水がある可能性がある。

一方、土星のタイタンは、厚い大気を保持し、表面に液体メタンの海を持っているため、生命を宿す可能性がわずかながらある。これらの海では最小限のエネルギーしか必要としない有機化学反応が可能であるが、そのような最小限の反応に基づく生命システムが存在するかどうかは不明であり、ありそうにない。^{[53] [54]}これらの衛星は例外だが、質量が居住可能性の基準として、現段階では必ずしも決定的であるとは考えられないことを証明している。^[55]

より大きな惑星は、より質量の大きい大気を持つ可能性が高い。より軽い原子を保持するためのより高い脱出速度と、プレートテクトニクスの強化による広範なガス放出の組み合わせにより、地球と比較して表面の大気圧と温度が大幅に上昇する可能性がある。このような重い大気による温室効果の強化は、このような質量の大きい惑星の場合、居住可能領域が中心星からさらに離れていることを示唆する傾向がある。

最後に、より大きな惑星は大きな鉄の核を持つ可能性が高い。これにより磁場が惑星を恒星風や宇宙放射線から守ることができる。そうしないと、惑星の大気が剥ぎ取られ、イオン化された粒子が生物に降り注ぐ傾向がある。質量は磁場を生成するための唯一の基準ではないが（惑星は核内でダイナモ効果を生み出すのに十分な速さで回転する必要もあるため^[56]）、質量はプロセスの重要な要素である。

居住可能な可能性のある太陽系外惑星の質量は、地球質量の0.1～5.0倍である。^[18]しかし、居住可能な惑星の質量が地球質量の0.0268倍まで下がる可能性もある。^[57]居住可能な可能性のある太陽系外惑星の半径は、地球半径の0.5～1.5倍の範囲である。^[18]

他の基準と同様に、安定性は、軌道と自転の特性が惑星の居住可能性に与える影響を評価する上で重要な考慮事項です。軌道離心率は、惑星の親星への最遠距離と最接近距離の差を、それらの距離の合計で割ったものです。これは、楕円軌道の形状を表す比率です。離心率が大きいほど、惑星表面の温度変動が大きくなります。生物は適応性がありますが、特に変動が惑星の主な生物溶媒（地球上の水など）の凝固点と沸点の両方に重なる場合は、それほど大きな変化には耐えられません。たとえば、地球の海が交互に沸騰と凍結を繰り返していたとしたら、私たちが知っているような生命が進化したとは想像しがたいでしょう。生物が複雑であればあるほど、温度に対する感受性が高くなります。^[58]地球の軌道はほぼ完全な円形で、離心率は0.02未満です。太陽系の他の惑星（水星を除く）も同様に無害な離心率を持っています。

居住可能性は、恒星の周りの惑星系の構造によっても左右される。これらの系の進化と安定性は、地球型惑星の軌道進化を駆動する重力ダイナミクスによって決定される。太陽系外惑星の軌道離心率に関する収集データは、ほとんどの研究者を驚かせた。90%の惑星の軌道離心率は太陽系内の離心率よりも大きく、平均はなんと0.25である。^[59]これは、ほとんどの惑星が非常に離心率の高い軌道を持ち、これらの惑星は、恒星からの平均距離がHZ内にあるとみなされても、HZ内で過ごす時間はほんのわずかであることを意味する。

生命が進化する機会を得るためには、惑星の自転軸周りの運動も特定の基準を満たしていなければならない。第一の仮定は、惑星には穏やかな季節があるということである。黄道の垂線に対する軸の傾き（または傾斜）がほとんどないかまったくない場合、季節は発生せず、生物圏のダイナミズムの主な刺激が消えてしまう。また、惑星は、大きく傾いている場合よりも寒くなる。最大放射強度が常に赤道から数度以内にある場合、暖かい気候は極方向へ移動できず、惑星の気候はより寒い極の気象系によって支配されるようになる。

惑星が極端に傾いている場合、季節は極端になり、生物圏が恒常性を維持することがより困難になります。地球の軸の傾きは現在（第四紀）過去よりも大きくなっており、極地の氷の減少、気温の上昇、季節変動の減少と一致しています。科学者は、軸の傾きがさらに増加し​​てこの傾向が永久に続くかどうかはわかりません（スノーボールアースを参照）。

これらの変化の正確な影響は、現在のところコンピューター モデルでしか計算できませんが、研究により、85 度までの極端な傾きでも、「季節的に最高気温に悩まされる大陸表面を占拠しない限り」生命が完全に排除されるわけではないことがわかっています。 ^[60]平均軸傾斜だけでなく、時間の経過による変化も考慮する必要があります。地球の傾きは、41,000 年の間に 21.5 度から 24.5 度の間で変化します。より劇的な変化、またははるかに短い周期は、季節の厳しさの変化などの気候への影響を引き起こします。

その他の軌道に関する考慮事項は次のとおりです。

• 惑星は比較的速く自転するので、昼夜のサイクルが長くなりすぎることはない。1 日が何年もかかると、昼側と夜側の温度差が顕著になり、極端な軌道離心率で見られる問題と同様の問題が表面化する。
• また、惑星は、その鉄心内で磁気ダイナモが始動して磁場を生成できるほどの速さで自転しているはずです。
• 軸の回転方向の変化 (歳差) は顕著ではないはずです。歳差は傾きの方向を変えるものであり、その度合いを変えるものではないため、歳差自体は居住可能性に影響を与える必要はありません。ただし、歳差は他の軌道偏差によって引き起こされる変動を強調する傾向があります。ミランコビッチ サイクルを参照してください。地球上の歳差は 26,000 年の周期で発生します。

地球の月は、軸の傾きを安定させることで地球の気候を緩和する上で重要な役割を果たしているようだ。無秩序な傾きは居住可能性の点で「決定打」となる可能性があると示唆されている。つまり、月の大きさの衛星は役立つだけでなく、安定性を生み出すために必要である。 ^[61]この立場は依然として議論の余地がある。^[f]

地球の場合、唯一の月は十分な質量を持ち、軌道を描いているため、海洋の潮汐に大きく影響し、地球の巨大な液体の水の海洋の動的な攪拌を助けます。これらの月の力は、海洋が停滞しないようにするだけでなく、地球の動的気候にも重要な役割を果たしています。^{[62] [63]}

岩石惑星のマントルにおける放射性核種の濃度は、地球のような惑星の居住可能性にとって決定的に重要である可能性がある。そのような放射性核種の濃度が高い惑星は、その寿命のかなりの部分にわたって持続的なダイナモを欠いている可能性が高く、濃度が低いものは地質学的に不活性であることが多い。惑星のダイナモは強力な磁場を作り出し、太陽風や宇宙放射線から惑星を保護するため、生命が発達したり存続したりするためにしばしば必要となる可能性がある。恒星の電磁放射スペクトルは、居住可能な地球のような惑星をホストする可能性が高い恒星を特定するために使用できる可能性がある。2020年現在、放射性核種は中性子星の合体などのまれな恒星プロセスによって生成されると考えられている。^{[64] [65]}

追加の地質学的特徴は、天体の熱や磁場を形作るものも含め、自然天体の居住可能性に不可欠または主要な要因となる可能性がある。これらのいくつかは未知または十分に理解されておらず、惑星科学者、地球化学者などによって調査されている。^{[66] [追加の引用が必要]}

地球外生命が存在するとすれば、それは地球と同じ基本的な生化学に基づいていると一般に考えられている。なぜなら、生命にとって最も重要な4つの元素、炭素、水素、酸素、窒素は、宇宙で最も一般的な化学的に反応性の高い元素でもあるからだ。実際、グリシンなどの非常に単純なアミノ酸などの単純な生体化合物は、隕石や星間物質で発見されている。^{[67]これら4つの元素を合わせると、地球上の総}バイオマスの96%以上を占める。炭素は、それ自体と結合して複雑で多様な構造を大量に形成する比類のない能力を持っているため、生体細胞を形成する複雑なメカニズムにとって理想的な材料となっている。水素と酸素は水の形をとって溶媒を構成し、その中で生物学的プロセスが起こり、生命の出現につながった最初の反応が起こった。有機化合物を酸化することで得られる炭素と酸素の強力な共有結合の形成で放出されるエネルギーは、あらゆる複雑な生命体の燃料です。これら 4 つの元素が一緒になってアミノ酸を構成し、アミノ酸は生体組織の物質であるタンパク質の構成要素となります。さらに、硫黄(タンパク質の構築に必要) もリン( DNA、RNA 、代謝に不可欠なアデノシンリン酸の形成に必要) も希少ではありません。

宇宙空間における相対的な豊富さは、必ずしも惑星内部の分化した豊富さを反映するものではない。例えば、生命を構成する4元素のうち、地球の地殻に豊富に存在するのは酸素だけである。^{[68]これは、}水素や窒素など多くの元素や、それらの最も単純で最も一般的な化合物である二酸化炭素、一酸化炭素、メタン、アンモニア、水が、暖かい温度では気体であるという事実によって部分的に説明できる。太陽に近い高温領域では、これらの揮発性化合物は惑星の地質学的形成に重要な役割を果たしたはずがない。代わりに、それらはガスとして新しく形成された地殻の下に閉じ込められ、地殻は主にシリカ（酸素の相対的豊富さの原因であるケイ素と酸素の化合物）などの岩石の揮発性化合物でできていた。最初の火山からの揮発性化合物のガス放出は、惑星の大気の形成に寄与したと考えられる。ミラー・ユーリーの実験は、エネルギーを加えると、原始大気にさらされた単純な無機化合物が反応してアミノ酸を合成できることを示した。^[69]

それでも、火山からのガス放出は地球の海の水の量を説明することはできませんでした。^[70]生命に必要な水（そしておそらく炭素）の大部分は、太陽の熱から離れた、固体のままでいられる太陽系の外縁部から来たに違いありません。太陽系の初期に地球に衝突した彗星は、生命に必要な他の揮発性化合物とともに、大量の水を初期の地球に堆積させ、生命の起源を刺激しました。

したがって、4 つの「生命の要素」は他の場所でも容易に入手できるはずだと疑う理由がある一方で、居住可能なシステムには、内部惑星の種となる長期軌道を回る天体の供給も必要となる可能性が高い。彗星がなければ、私たちが知っている生命は地球上に存在しない可能性がある。

居住可能性の基準における重要な条件の 1 つは、惑星のごく一部だけが生命を支えるのに必要なこと、いわゆるゴルディロックス エッジまたはグレート プレバイオティクス スポットであることです。宇宙生物学者はしばしば「微小環境」に関心を持ち、「突然変異、選択、遺伝的浮動などの進化の力が、変化する微小環境に作用し、それに反応する微生物でどのように機能するかについて、基本的な理解が不足している」と指摘しています。^[71] 極限環境生物は、一般的に生命に不利であると考えられる厳しい条件下でニッチな環境に生息する地球生物です。通常 (常にではないものの) 単細胞である極限環境生物には、極度に好アルカリ性および好酸性の生物や、熱水噴出孔の水温が 100 °C を超える環境でも生存できる生物が含まれます。

極限環境における生命の発見は居住可能性の定義を複雑にしたが、生命が存続できる既知の条件の範囲を大幅に広げたことで研究者の間で大きな興奮も巻き起こした。例えば、周囲の太陽の状況からすると大気を維持できないかもしれない惑星でも、深い影の裂け目や火山の洞窟内であれば維持できるかもしれない。^[72]同様に、クレーター状の地形は原始的な生命の避難場所となるかもしれない。ローンヒルクレーターは宇宙生物学的類似物として研究されており、研究者らは急速な堆積物の充填によって微生物にとって保護された微小環境が作られたと示唆している。同様の条件は火星の地質学的歴史を通じて発生した可能性がある。^[73]

生命を維持できない地球環境は、生物が耐えられる限界を定義する上で、宇宙生物学者にとって依然として有益である。地球上で最も乾燥した場所と一般に考えられているアタカマ砂漠の中心部は、生命を維持できないようで、その理由からNASAとESAの研究対象となっている。火星の類似物であり、その縁に沿った水分勾配は不毛と居住可能性の境界を研究するのに理想的である。^[74]アタカマは2003年に研究対象となり、1970年代のバイキング火星着陸の実験を部分的に再現したが、2つの土壌サンプルからはDNAを回収できず、培養実験でも生物学的特徴は検出されなかった。^[75]

居住可能性を予測するための現在の2つの生態学的アプローチは、水の利用可能性、温度、栄養素の存在、エネルギー源、太陽紫外線と銀河宇宙放射線からの保護に重点を置いた19または20の環境要因を使用しています。^{[76] [77]}

居住可能な太陽系外惑星カタログ^[78]では、推定表面温度範囲を使用して太陽系外惑星を分類しています。

• 深冷惑星 – 非常に寒い (<-50 °C)
• サイクロ惑星 – 低温 (<-50 ～ 0 °C)
• 中温惑星 – 中温（0～50℃。中温惑星の他の定義と混同しないように注意）
• 熱惑星 – 高温（50～100℃）
• 超熱惑星 – (> 100 °C)

中温惑星は複雑な生命にとって理想的である一方、低温惑星と超熱惑星は極限環境生命しか支えられない可能性がある。

HEC は、太陽系外惑星を質量の小さいものから大きいものの順に、小惑星型、水星型、地底惑星型、地球型、超地球型、海王星型、木星型という用語で分類しています。

地球外生命の存在可能性を判断するにあたり、天文学者は長い間太陽のような恒星に注目してきた。しかし、太陽系に似た惑星系は稀であることが判明しているため、太陽系とは全く異なる系で生命が形成される可能性を探り始めた。^{[79] [80]}

F型、G型、K型、M型の恒星には居住可能な太陽系外惑星が存在する可能性があると考えられている。[ ^{81] NASAの}ケプラー宇宙望遠鏡のデータを使った研究によると、太陽と温度が似ている恒星の約半数には、表面に液体の水を維持できる岩石惑星が存在する可能性がある。^[82]

典型的な推定では、全恒星系の50%以上が連星系であると示唆されることが多い。これは部分的にはサンプルの偏りである可能性があり、大質量で明るい恒星は連星系になる傾向があり、これらは最も簡単に観測およびカタログ化できるためである。より正確な分析では、より一般的な暗い恒星は通常単独であり、したがって全恒星系の最大3分の2が孤立していることが示唆されている。^[83]

連星系における恒星間の距離は、1天文単位（AU、地球と太陽の平均距離）未満から数百までの範囲に及ぶ。後者の場合、他の点では適した恒星を周回する惑星に対する重力の影響は無視できるほど小さく、軌道の偏心度が大きすぎない限り、居住可能性は損なわれない。しかし、距離がかなり小さい場合、安定した軌道は不可能かもしれない。惑星と主星の距離が、他の恒星の最接近距離の約5分の1を超える場合、軌道の安定性は保証されない。^[84]重力が惑星形成を妨げる可能性があることを考えると、連星系で惑星が形成されるかどうかは長い間不明であった。カーネギー研究所のアラン・ボスによる理論的研究は、ガス巨星が単独の恒星の周りと同じように連星系の恒星の周りに形成される可能性があることを示した。^[85]

太陽に最も近い恒星系であるアルファケンタウリに関する研究では、居住可能な惑星を探す際に連星系を無視する必要はないことが示唆されている。ケンタウリAとBは最接近時で11AUの距離にあり（平均23AU）、どちらも安定した居住可能領域を持つはずである。この系内の模擬惑星の長期軌道安定性に関する研究では、どちらかの恒星から約3AU以内の惑星はむしろ安定している可能性がある（つまり、連星周期32,000回中、軌道長半径の偏差が5%未満である）ことが示されている。ケンタウリAの連続居住可能領域（45億年間のCHZ）は控えめに見積もっても1.2～1.3AU、ケンタウリBは0.73～0.74AUであり、どちらの場合も安定領域内に十分収まっている。^[86]

M型恒星は、プロキシマbのようなフレアを持つものも含め、居住可能な太陽系外惑星のホストとなる可能性があると考えられている。赤色矮星は銀河系内の全恒星の70～90%を占めるため、赤色矮星の居住可能性を判断することは、宇宙における生命の一般的存在を判断するのに役立つ可能性がある。しかし、フレア星は太陽系外惑星の大気を侵食し、その居住可能性を大幅に低下させる可能性があることを念頭に置くことが重要である。^[87]

天文学者は長年、赤色矮星が生命の住処になる可能性はないとしてきた。赤色矮星は質量が小さい（太陽の0.08～0.45倍）ため、核反応は非常にゆっくりと進行し、放出する光も非常に少ない（太陽の3%～0.01%程度）。赤色矮星の周りを回る惑星が地球のような表面温度に達するには、親星に非常に接近する必要がある。ラカイユ8760のような恒星の場合は0.3 AU（水星の軌道の内側）から、プロキシマ・ケンタウリ^[88]のような恒星の場合は0.032 AU程度（このような惑星では1年がわずか6.3日）まで接近する必要がある。これらの距離では、恒星の重力によって潮汐ロックが発生する。惑星の片側は永遠に恒星に面し、もう片側は常に恒星と反対を向くことになる。生命が存在する可能性のある惑星が地獄のような状況や極寒の状態を回避できる唯一の方法は、惑星の大気が十分に厚く、恒星の熱を昼側から夜側に伝えるか、居住可能領域内にガス惑星があり、その居住可能な衛星が恒星ではなく惑星に固定されていて、衛星の放射線がより均等に分散されることである。このような厚い大気はそもそも太陽光が表面に到達するのを妨げ、光合成を妨げると長い間考えられてきた。

この悲観論は研究によって和らげられてきた。カリフォルニア州にあるNASAエイムズ研究センターのロバート・ハベルとマノジ・ジョシの研究では、惑星の大気（温室効果ガスのCO ₂とH ₂ Oを含むと仮定）が100ミリバール（0.10気圧）あれば、恒星の熱が効果的に夜側に運ばれることがわかった。^[89]これは光合成に必要なレベルをはるかに下回るが、彼らのモデルのいくつかでは、水は依然として暗黒面で凍ったままである。グリニッジ・コミュニティ・カレッジのマーティン・ヒースは、海盆が夜側の氷冠の下を自由に流れるのに十分な深さであれば、海水も凍結することなく効果的に循環できることを示した。光合成有効放射の量を考慮するなどのさらなる研究により、赤色矮星系の潮汐固定惑星は少なくとも高等植物が居住できる可能性があることが示唆された。^[90]

しかし、大きさだけが、赤色矮星が生命に適さない可能性のある要因というわけではない。赤色矮星惑星では、夜側では太陽を見ることがないため、光合成は不可能であろう。昼側では、太陽は昇ることも沈むこともないため、山の影の部分は永久に影のままである。我々が理解している光合成は、赤色矮星がほとんどの放射を赤外線で生成し、地球上ではそのプロセスが可視光に依存しているという事実によって複雑になるだろう。このシナリオには潜在的なプラス面もある。例えば、多くの陸上生態系は光合成ではなく化学合成に依存しているが、これは赤色矮星系では可能だろう。主星の位置が固定されているため、植物は葉を太陽の方に向ける必要も、変化する日陰/太陽パターンに対処する必要も、夜間に光合成から蓄えられたエネルギーに切り替える必要もない。朝夕の弱い光を含め、昼夜サイクルがないため、一定の放射レベルではるかに多くのエネルギーを利用できるだろう。

赤色矮星は、より安定し、より大きな同族の星よりもはるかに変動が激しく、激しい。多くの場合、赤色矮星は恒星黒点に覆われ、数か月間にわたって最大40%も光が弱まることがあるが、時には巨大なフレアを放出し、数分間で明るさが2倍になることもある。^[91]このような変動は、生物学的前駆物質を形成する可能性のある複雑な有機分子を破壊するだけでなく、惑星の大気のかなりの部分を吹き飛ばすため、生命にとって非常に有害である。

赤色矮星の周りの惑星が生命を維持するには、フレアから守るために急速に回転する磁場が必要である。潮汐ロックされた惑星は非常にゆっくりとしか回転しないため、その中心で地球ダイナモを生成することはできない。赤色矮星のライフサイクルにおける激しいフレア期間は、存在してから最初の約12億年しか続かないと推定されている。潮汐ロックを避けるために赤色矮星から遠く離れた場所で惑星が形成され、この混乱した初期の期間の後に恒星の居住可能領域に移動した場合、生命が発達するチャンスがある可能性がある。^[92]しかし、70億年から120億歳のバーナード星の観測は、古い赤色矮星でもかなりのフレア活動が発生する可能性があることを示している。バーナード星は長い間活動がほとんどないと考えられていましたが、1998年に天文学者が強烈な恒星フレアを観測し、フレア星であることが示されました。^[93]

赤色矮星は生命の住処として他の恒星に比べて1つの利点がある。寿命がはるかに長いことだ。人類が地球上に現れるまで45億年かかり、我々が知る生命が誕生するのにはあと10^億年から23^億 年かかるだろう。対照的に赤色矮星は核反応がより大きな恒星に比べてはるかに遅いため、数兆年も生き続けることができ、生命が進化して生き残るにはより長い時間がかかる。

特定の赤色矮星の周囲のハビタブルゾーン内に惑星が見つかる可能性はわずかだが、赤色矮星全体を合わせたハビタブルゾーンの総量は、太陽のような恒星の遍在性を考えると、太陽のような恒星の周囲の総量と等しい。^[96]さらに、赤色矮星は主系列上で数千億年あるいはそれ以上生きるため、このハビタブルゾーンの総量はより長く続くだろう。^[97]しかし、上記の欠点と合わせて、赤色矮星は微生物にとってより長く居住可能であり、太陽のような寿命の短い黄色矮星は動物にとってより長く居住可能である可能性が高い。

最近の研究では、太陽質量の約100倍を超える非常に大きな恒星は、生命居住可能領域内に水星サイズの惑星数百個からなる惑星系を持つ可能性があることが示唆されている。このような系には、褐色矮星や低質量の恒星（太陽質量の約0.1～0.3倍）も含まれる可能性がある。 ^[98]しかし、数倍以上の質量を持つ恒星の寿命は非常に短いため、安定した生物圏が発達するのに必要な時間はおろか、惑星が冷える時間もほとんどない。そのため、大質量の恒星は生命の住処として適さないとされている。^[99]

しかし、大質量星系は、別の意味で生命の源となる可能性がある。それは、系の中心部にある大質量星の超新星爆発である。この超新星は、大質量星が主系列から外れた段階で生成されたより重い元素をその周囲全体に拡散させる。そして、以前の大質量星系内の潜在的な低質量星系（まだ主系列上にある）は、超新星爆発に非常に近いため、比較的大量の重元素の供給で豊かになる可能性がある。しかし、これは、超新星物質の結果としてどのようなタイプの惑星が形成されるか、またはその居住可能性がどの程度であるかについては何も述べていない。

居住可能な地球サイズの惑星の進化に重要な要因を検討した結果、ラマーらは水に依存する4つの生息地タイプの分類を提案した。^{[19] [100]}

クラス I の生息地は、恒星および地球物理学的条件により、表面に液体の水と太陽光が存在し、複雑な多細胞生物が発生する可能性がある惑星体です。

クラス II の生息地には、当初は地球のような条件を享受していたものの、恒星や地球物理学的条件により表面に液体の水を維持する能力が維持されなかった天体が含まれます。火星、そしておそらく金星は、複雑な生命体が発達しない可能性のあるこのクラスの例です。

クラス III の生息地は、表面下に液体の水の海が存在し、ケイ酸塩が豊富な核と直接相互作用できる惑星体です。

このような状況は、表面に液体の水が存在するには恒星から遠すぎるが、地熱のために地下の水が液体の状態である、水の豊富な惑星で予想されます。そのような環境の2つの例として、エウロパとエンケラドゥスがあります。このような世界では、光をエネルギー源として利用できないだけでなく、隕石によってもたらされた有機物（いくつかのシナリオでは生命の始まりに必要だったと考えられている）が液体の水に簡単に到達しない可能性があります。惑星が表面下でしか生命を宿すことができない場合、生物圏が惑星環境全体を観測可能な方法で変更する可能性は低く、そのため、太陽系外惑星でその存在を検出することは非常に困難です。

クラス IV の生息地には、2 つの氷層の間に液体の水層があるか、氷の上に液体があります。

水の層が十分に厚い場合、その底の水は高​​圧のため固体（氷の多形）になります。ガニメデとカリストは、このクラスの例であると考えられます。これらの惑星の海は、厚い氷の層で囲まれていると考えられています。このような状況では、生命に必要な成分が完全に希釈される可能性が高いため、単純な生命体の出現さえ非常に困難になる可能性があります。

惑星とその恒星系の特徴に加えて、銀河系のより広い環境も居住可能性に影響を与える可能性がある。科学者たちは、銀河の特定の領域（銀河の居住可能領域）が他の領域よりも生命に適している可能性を考慮した。天の川銀河の端にあるオリオン腕の太陽系は、生命にとって好ましい場所にあると考えられている。 ^[101]

• 球状星団では、過度の放射線と重力の乱れにより、膨大な恒星密度が生命にとって不利になることはありません。球状星団も、主に古く、おそらく金属の少ない恒星で構成されています。さらに、球状星団では、恒星の年齢が長いため、ホストまたは近くの他の恒星による恒星の進化が大きく進み、近接しているため、惑星が形成されると、惑星上の生命に極度の損害を与える可能性があります。
• 活性ガンマ線源の近くにはありません。
• 銀河中心の近くでは、恒星の密度によって電離放射線（例えば、マグネターや超新星からのもの）の可能性が再び高まるわけではありません。銀河中心の超大質量ブラックホールも、近くの天体にとって危険となる可能性があります。
• 太陽は銀河中心の周りを円軌道で回っているため、銀河の渦巻き腕の邪魔にならず、強い放射線と重力によって再び混乱が生じる可能性があります。^[102]

したがって、相対的な孤立こそが、生命を育むシステムに必要なものである。太陽が他のシステムに囲まれていたら、危険な放射線源に致命的に近づく可能性が大幅に高まる。さらに、近隣の天体はオールトの雲やカイパーベルト天体など、太陽系内部に衝突すると大惨事をもたらす可能性のあるさまざまな軌道天体の安定性を乱す可能性がある。

恒星の密集は居住可能性にとって不利であることが証明されているが、極端な孤立も同様に不利である。金属の相対的存在量の減少と星形成の全般的な欠如を考えると、太陽のように金属に富む恒星は、おそらく天の川銀河の最外縁部では形成されなかっただろう。したがって、太陽系が享受しているような「郊外」の場所は、銀河の中心や最遠方よりも好ましい。^[103]

地球外生命の調査のほとんどは、高度な生命体は地球上と同様の生命要件を備えているに違いないという仮定から始まるが、他の種類の生化学の仮説は、生命体が別の代謝メカニズムを中心に進化する可能性を示唆している。生物学者のジャック・コーエンと数学者のイアン・スチュワートは著書『エイリアンの進化』の中で、希土類仮説に基づく宇宙生物学は限定的で想像力に欠けると主張している。彼らは、地球のような惑星は非常にまれかもしれないが、非炭素ベースの複雑な生命が他の環境で出現する可能性があると示唆している。炭素の代替として最も頻繁に言及されるのはシリコンベースの生命であり、アンモニアや炭化水素が水の代替溶媒として提案されることもある。宇宙生物学者のディルク・シュルツェ・マクフと他の科学者は、惑星居住可能性指数を提案しており、その基準には「液体溶媒を保持する可能性」が含まれており、必ずしも水に限定されない。^{[104] [105]}

より推測的なアイデアは、地球のような惑星とは全く異なる天体に焦点を当てている。地球外生命の探索の有名な提唱者である天文学者のフランク・ドレイクは、中性子星での生命を想像した。これは、極微の「核分子」が結合して、地球の生命よりも何百万倍も速いライフサイクルを持つ生物を形成するというものだ。 ^[106]「想像力豊かで冗談めいた」と評されたこのアイデアは、SFの描写を生み出した。^[107]地球外生命に関してもう1人の楽観主義者であるカール・セーガンは、1976年の論文で、木星の高層大気内で常に浮遊している生物の可能性を検討した。 ^{[40] [41]}コーエンとスチュワートも、太陽系環境と巨大ガス惑星の大気の両方での生命を思い描いた。

「良い木星」とは、太陽系の木星のようなガス巨星で、恒星の周りを円軌道で回っている。その軌道は、居住可能領域を乱さない程度に離れているが、より近い軌道にある地球型惑星を「保護」するのに十分近いため、2つの重要な点で保護されている。第一に、軌道を安定させ、それによって内惑星の気候を安定させるのに役立つ。第二に、壊滅的な衝撃を与える可能性のある彗星や小惑星が内恒星系に比較的接近しないようにする。^[108]木星は、地球と太陽の距離の約5倍の距離で太陽の周りを回っている。これは、他の場所で良い木星が見つかると予想される大まかな距離である。木星の「世話人」としての役割は、1994年にシューメーカー・レヴィ第9彗星が木星に衝突したときに劇的に示された。^{[誰によると? ]}

しかし、証拠はそれほど明確ではありません。研究により、地球に物体が衝突する速度を決定する木星の役割は、かつて考えられていたよりもはるかに複雑であることがわかりました。^{[109] [110] [111] [112]}

太陽系の初期の歴史における木星の役割は、いくぶん確立しており、議論もかなり少ない。^{[113] [114]}太陽系の歴史の初期には、木星は地球の水和に重要な役割を果たしたと認められている。木星は小惑星帯の軌道の離心率を高め、多くの小惑星が地球の軌道を横切って水や二酸化炭素などの重要な揮発性物質を地球に供給することを可能にした。地球が現在の質量の半分に達する前に、木星-土星領域の氷の天体と原始小惑星帯の小天体が、木星と、それほどではないが土星の重力散乱によって地球に水を供給した。^[115]そのため、現在では巨大ガス惑星は地球を守る有益な存在となっているが、かつては居住に不可欠な物質の供給源でもあった。

対照的に、木星サイズの天体で、ハビタブルゾーンに非常に近い軌道を周回しているがハビタブルゾーン内にはない天体（47 Ursae Majorisなど）や、ハビタブルゾーンを横切る非常に楕円形の軌道を持つ天体（16 Cygni Bなど）では、独立した地球型惑星がその系内に存在することは非常に困難である。上記の安定したハビタブルゾーンに関する議論を参照のこと。ただし、ハビタブルゾーンに移動する過程で、木星サイズの惑星は地球型惑星を衛星として捕獲することがある。そのような惑星が最初は緩く束縛され、強く傾斜した軌道をたどっていたとしても、恒星との重力相互作用により、新しい衛星は恒星の周りの惑星の軌道と同一平面にある近い円軌道に安定する可能性がある。^[116]

生命の出現を支える要因の補足として、生命は一度形成されるとそれ自体が居住可能な要因になるという考えがある。地球における重要な例としては、分子状酸素ガス（O
₂）が古代のシアノバクテリアによって、そして最終的には光合成植物によって破壊され、地球の大気の構成に根本的な変化をもたらしました。この環境変化は大酸化イベントと呼ばれています。この酸素は後の動物種の呼吸に不可欠であることが証明されました。 1975年にジェームズ・ラブロックによって開拓された地球生物圏の科学的モデルであるガイア仮説は、生命は全体として、その存続に適した惑星環境を作り出すことによって、自分にとって適切な条件を育み、維持すると主張しています。同様に、デビッド・グリンスポンは「生きている世界仮説」を提唱しており、それによれば、居住可能性を構成するものに関する私たちの理解は、惑星にすでに存在する生命と切り離すことはできません。地質学的および気象学的に生きている惑星は、生物学的にも生きている可能性がはるかに高く、「惑星とその生命は共進化する」^{[117] 。これが}地球システム科学の基礎です。

2020年、30億年にわたる惑星の気候の進化に関するコンピューターシミュレーションにより、フィードバックは惑星が生命にとって暑すぎたり寒すぎたりするのを防ぐのに必要な条件ではあるが、それだけでは不十分であることが示唆された。偶然もまた重要な役割を果たしている。^{[118] [119]}関連する考慮事項には、「気候が致命的な温度にまで逸脱するのを防ぐフィードバックメカニズム（またはメカニズム）」など、惑星の熱的居住可能性に影響を与えるまだ知られていない要因が含まれる。^[120]

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• スペイン研究評議会惑星科学・居住可能性グループ
• ハビタブルゾーンギャラリー
• 惑星居住可能性研究所 (PHL/ UPR アレシボ)
• 居住可能な太陽系外惑星カタログ (PHL/ UPR アレシボ)
• デイヴィッド・ダーリング百科事典
• 一般的な関心のある宇宙生物学
• ソル駅