Zona de habitabilidad

[6]​ Si la Tierra tuviese una órbita inferior al límite interno de la zona habitable, se desencadenaría un proceso similar al observable en Venus, que sometería a nuestro planeta a un efecto invernadero descontrolado; mientras que si superase su límite externo, toda el agua superficial se congelaría.[5]​[9]​ La primera vez que se hizo alusión a este concepto en el ámbito científico fue en 1853, cuando William Whewell se refirió a él de forma cualitativa como la «zona templada del sistema solar».[10]​ Un siglo más tarde, en 1953, Harlow Shapley y Hubertus Strughold profundizaron en la importancia del agua líquida como medio para el desarrollo de la vida y establecieron lo que denominaron el «cinturón de agua líquida», es decir, la región en torno a una estrella en la que el flujo estelar permitiría su presencia en este estado.[11]​ En 1959, Su-Shu Huang efectuó un análisis más exhaustivo de la zona de habitabilidad, considerando la evolución estelar, las limitaciones dinámicas en sistemas múltiples y la órbita alrededor del plano galáctico.[13]​ La zona habitable comprende una amplia región en la que cualquier planeta rocoso presente que cuente con las condiciones adecuadas (composición atmosférica, excentricidad, rotación, etc.) puede tener agua en estado líquido sobre su superficie.[16]​ Al igual que en el resto de los casos, no hay consenso científico sobre sus límites exactos.[19]​ Cualquier planeta con una órbita inferior al confín interno de la zona habitable estaría excesivamente expuesto a la luminosidad estelar y su temperatura media sería demasiado alta como para encontrar agua líquida sobre su superficie.[7]​ Puesto que la propia Tierra marca la separación entre el centro de la zona habitable del sistema solar y el confín interno, cabe esperar que cualquier planeta de masa terrestre orbitando a una estrella similar al Sol debe estar localizado en unos márgenes orbitales parecidos a los de la Tierra para registrar temperaturas superficiales semejantes, siempre que su composición atmosférica sea análoga a la de nuestro planeta.[22]​[23]​ Además, dado que las estrellas aumentan su luminosidad con el paso del tiempo, los cuerpos planetarios ubicados en la región más interna de la zona habitable tardarán menos en abandonar sus confines que aquellos situados en áreas más externas.[28]​ Según algunos autores, el límite del confín externo está representado por el punto de condensación del CO2, es decir, si la temperatura media de un planeta es lo suficientemente baja como para que el dióxido de carbono se condense, este empezaría a formar nubes (que a su vez aumentarían el albedo) y disminuiría la eficacia del efecto invernadero, dando comienzo un proceso retroalimentativo que culminaría con una glaciación global perpetua.[30]​ Dado que la única zona habitable estudiada en profundidad es la del sistema solar, la estimación de sus límites para otras estrellas es puramente teórica y existen discrepancias entre los distintos autores.[21]​ Sin embargo, aunque estos tres tipos de estrellas son a priori los más favorables para la vida, hay importantes diferencias entre ellas.[44]​[46]​ Por esta y otras razones, se considera que las enanas naranjas (tipo K) son las más favorecedoras para la habitabilidad planetaria por encima de los análogos solares u otros tipos de estrellas, albergando a los hipotéticos planetas superhabitables.[48]​ Así pues, aunque cuenten con la zona habitable más amplia de toda la clasificación estelar, es muy improbable que ningún planeta pueda formarse en ellas antes de que todo el material del disco protoplanetario sea expulsado al espacio interestelar.[50]​ Planetas con órbitas inferiores al límite interno de la zona de habitabilidad ultravioleta estarían demasiado expuestos y cualquier molécula presente sería destruida o gravemente alterada, mientras que los situados más allá del límite externo carecerían de los niveles mínimos requeridos para que pudiesen desempeñar sus procesos biogénicos.[50]​ En el otro extremo, las estrellas más masivas que el Sol, como las de tipo F, cuentan con una región dentro del confín interno de la zona habitable en la que cualquier organismo sería quemado por la radiación ultravioleta.