הצגת המקור של הדף "כוכב לכת דמוי ארץ"

{{לשכתב|סיבה=חוסר במקורות|כל הערך=כן|נושא=מדעי הטבע}}
{{פירוש נוסף|נוכחי=כוכב לכת הדומה לכדור הארץ בתנאי הסביבה שלו|אחר=כוכב לכת המתאפיין בפני שטח מוצקים|ראו=[[כוכב לכת ארצי]]}}
'''כוכב־לכת דמוי ארץ''' (נקרא גם '''תאום ארצי''', '''אנלוג ארצי''', ב[[אנגלית]]: '''Earth analog''', '''Twin Earth''', '''Earth-like planet''') הוא מין [[כוכב לכת חוץ-שמשי|כוכב לכת מחוץ למערכת השמש]] בו [[תנאי סביבה]] הדומים לאלו שעל [[כדור הארץ]]. החשיבות במציאת [[כוכב לכת|כוכבי לכת]] כאלו נובעת משני טעמים. הראשון הוא האפשרות לקיומם של [[אורגניזם|יצורים חיים]] מורכבים מחוץ לכדור הארץ. השני הוא פתרון ל[[מושבת חלל|התיישבות]] עתידית כאשר כדור הארץ יפסיק להיות מתאים למחיה עבור [[אדם|בני אדם]] ויצורים חיים אחרים. משערים כי ככל שכוכב לכת יהיה דומה יותר לכדור הארץ, כך גדל הסיכוי למצוא בו [[חיים]] מורכבים הדומים לאלו שעל כדור הארץ.{{מקור|נושא=מדעי הטבע}}

ההשערה בדבר קיומו של תאום ארצי נוגעת בתחומי ה[[מדע]], ה[[פילוסופיה]], ה[[מדע בדיוני|מדע הבדיוני]] וה[[תרבות פופולרית|תרבות הפופולרית]], כאשר שאלה זו הייתה בעיקרה פילוסופית טרם המחקר המדעי החל לחפש אחר [[כוכב לכת חוץ-שמשי|פלנטות חוץ־שמשיות]]. נכון להיום, בעידן המחקר המדעי בנושא, נמצאו מספר אקזופלנטות (כוכבי לכת חוץ־שמשיים) הדומות לכדור הארץ, אולם לא נמצאו עליהן חיים, והן רחוקות מדי להתיישבות באמצעים הטכנולוגיים שיש לבני האדם היום. ישנן תאוריות הטוענות שבעבר חלק מכוכבי הלכת היו מתאימים למחיה או שניתן להפוך אותם לכאלו - תהליך הנקרא בשם "[[הארצה]]".{{הבהרה|אילו תאוריות, מה שמן ומי הגה אותן? בנוסף, צריך הערת שוליים}} בנוסף, נעשו ניסיונות בתחום התאורטי להעריך את קיומן של פלנטות דמויות ארץ כמו [[נוסחת דרייק]], נוסחה שמטרתה להעריך את מספר הציוויליזציות המנסות ליצור קשר עם בני האדם, [[יקום מקביל|תאוריות מרובות יקומים]], התומכות בקיומן של פלנטות דמויות ארץ ביקומים מקבילים וגישות פילוסופיות כמו "[[עקרון הממוצעות]]", הגורס כי חיים מורכבים אינם דבר נדיר ביקום ו[[השערה (מדע)|היפותזת]] "[[כדור הארץ הנדיר]]" הגורסת שיצורים חיים פשוטים ([[מיקרואורגניזם|מיקרואורגניזמים]]) הם דבר נפוץ אולם יצורים מורכבים כמו בני אדם הם דבר נדיר ביותר.

נכון ליולי [[2024]] אושר קיומן של 6,800 [[אקזופלנטה|אקזופלנטות]] ב־4,909 [[מערכת פלנטרית|מערכות פלנטריות]] ובהן 996 מערכות מרובות כוכבי לכת{{הערה|שם=קטלוג1}}, כאשר ישנו ניסיון למצוא מתוכם כוכבי לכת הדומים לכדור הארץ.

== רקע היסטורי ==
[[קובץ:War of the Worlds pg 141.jpg|ממוזער|שמאל|איור מתוך הספר "[[מלחמת העולמות]]" מאת [[הרברט ג'ורג' ולס]]. הספר מתאר פלישה ממאדים, והושפע מרעיון החיים על פני המאדים שרווח בתקופה זו]]
מוערך כי הפילוסוף ה[[האסכולה הפיתגוראית|פיתגוראי]] [[פילולאוס]] שיער בשנת [[המאה ה-4 לפנה"ס|400 לפני הספירה]] את קיומו של "כדור־ארץ נגדי" כחלק מהמודל שלו ליקום.{{מקור|נושא=מדעי הטבע}} על פי היפותזה שלו, במרכז היקום מצויה מעין "אש מרכזית" שסובבים אותה שלושה גופים בשלושה מסלולים: "אנטי כדור־הארץ" בזמן מחזור של 24 שעות, אחר כך כדור הארץ בזמן מחזור של 24 שעות, ולבסוף השמש בזמן מחזור של שנה אחת. כדור הארץ והנגדי שלו תמיד נמצאים בצדדים מנוגדים של האש המרכזית, ולכן הם נסתרים זה מזה. עם עליית הפופולריות של [[המודל הגיאוצנטרי|תאוריות גיאוצנטריות]] הטוענות שכדור הארץ נמצא במרכז היקום, קפא הניסיון לשער את קיומו של כוכב השווה לכדור הארץ בחשיבותו.{{מקור|נושא=מדעי הטבע}}

ב[[המאה ה-16|מאה ה־16]] הציע [[קופרניקוס]], [[אסטרונום]] פולני, את [[המודל ההליוצנטרי]] לפיו כדור הארץ סובב סביב השמש ולא להפך, מה שחולל שינוי בתפיסה של כדור הארץ - הוא אינו מיוחד ואינו מרכז היקום, לכן עשויים להיות רבים כמוהו. בשנים 1858–1920, אנשים רבים ובהם מדענים האמינו כי כוכב הלכת [[מאדים]] דומה מאוד לכדור הארץ במסלולו סביב ה[[השמש|שמש]], בעונות על פניו וב[[נטיית ציר הסיבוב]] שלו, אך יבש יותר ובעל [[אטמוספירה]] סמיכה יותר. אנשים שיערו שקיימת עליו ציוויליזציה שאף הקימה ערוצי נחל עליו, אולם כאשר השתכללו הטלסקופים התגלה שלא קיימת במאדים ציויליזציה וערוצי הנחל היו [[אשליה אופטית]].{{מקור|נושא=מדעי הטבע}} בדומה למאדים, עד שנות ה־60 של המאה ה־20 אנשים רבים וביניהם מדענים האמינו ש[[נוגה]] דומה לכדור הארץ, אך מדברי או לח עם עננים ואוקיינוסים, חם יותר ובעל אטמוספירה סמיכה יותר.{{מקור|נושא=מדעי הטבע}} בשנות ה־60 התברר שהטמפרטורה על פני השטח שלו היא כ־482°C והאטמוספירה שלו צפופה פי 92 מזו של כדור הארץ.{{מקור|נושא=מדעי הטבע}}

כיום, לא נצפה כוכב לכת במערכת השמש הדומה לכדור הארץ, אבל יש המשערים{{הבהרה|מי הם המשערים?}} שניתן לבצע בחלק מהם תהליך [[הארצה]] - תהליך שבו באופן מלאכותי הופכים כוכב לכת לדומה לכדור הארץ.{{מקור|נושא=מדעי הטבע}} עיקר המחקר בנושא מחפש אחר כוכבי לכת חוץ־שמשיים (אקזופלנטות), כאשר חישוב מנובמבר 2013 מעריך שכ־22% ממערכות השמש בגלקסיה הן בעלות פלנטה הנמצאת ב[[אזור ישיב|אזור החיים]], ומספר הפלנטות האלו מוערך בכ־40 מיליארד{{הערה|{{הארץ|הניו יורק טיימס|מחקר: מיליארדי כוכבי לכת המתאימים לחיים בשביל החלב|1.2157379|5 בנובמבר 2013|מנויים=לא}}}}. החישוב בוצע לפי תצפיותיו של [[טלסקופ החלל קפלר]], כלי שבאמצעותו התגלו 913 [[אקזופלנטה|אקזופלנטות]]{{הערה|שם=קטלוג1|[http://exoplanet.eu/catalog/ קטלוג אקזופלנטות מאושרות] (אנגלית)}}.

[[טלסקופ חלל|טלסקופ החלל]] [[WFIRST]], אשר יהיה מצויד ב[[קורונגרף]] {{אנ|Coronagraph}} מתקדם לצילום כוכבי לכת{{הערה|{{סיינטיפיק אמריקן|לי בִּילִינְגְס|איך למצוא עוד כדור ארץ|איך-למצוא-עוד-כדור-ארץ|7 באוגוסט 2016}}}}, מתוכנן להיות משוגר במחצית [[שנות ה-20 של המאה ה-21|שנות ה־20 של המאה ה־21]].

== התנאים הנדרשים ==
מידת ההידמות של כוכב לכת ל[[כדור הארץ]] תלויה במשתנים רבים, אך ישנה הסכמה כללית שכוכב לכת זה יהיה [[כוכב לכת ארצי]] (כלומר כוכב לכת בעל פני שטח מוצקים), וישנם כמה מחקרים העוסקים במציאת כוכבי לכת מסוג זה.{{הבהרה|אילו מחקרים? היכן נערכים ועל ידי מי?}} משתנים נוספים שניתן להתחשב בהם הם גודל [[כוכב לכת|כוכב הלכת]], ה[[כבידה]] על פניו, גודל וסוג ה[[כוכב|שמש]] אותה מקיף (תאום שמשי), מרחק המסלול ממנה ויציבותו{{הערה|[[:en:Orbital stability|Orbital stability]] (קישור לערך בוויקיפדיה האנגלית) יציבות המסלול קובעת אם עצם יישאר במסלולו או יסטה ממנו.}}, [[נטיית ציר הסיבוב]] של כוכב לכת ומהירות סיבובו, [[גאוגרפיה פיזית]] - אוקיינוסים, [[אוויר]] ומזג אוויר, [[השדה המגנטי של כדור הארץ|שדה מגנטי]] והימצאות חיים מורכבים הדומים לחיים על כדור הארץ. אם בכוכב לכת ישנם חיים מורכבים הדומים לאלו שעל כדור הארץ, ניתן להסיק שקיימים בו רבים מן המאפיינים האחרים. בנוסף יש לזכור שכדור הארץ בעברו הקדום היה בעל מאפיינים שונים מהיום, למשל הרכב ה[[אטמוספירת כדור הארץ|אטמוספירה]]: [[חמצן]] היה נדיר באטמוספירה עד הופעת יצורים המבצעים [[פוטוסינתזה]], מה שיצר אטמוספירה עשירה בחמצן (זהו גם אחד העקרונות שבבסיס תהליך ה[[הארצה]]). גורם נוסף המקשה על מציאת תאום ארצי הוא הימצאותו של [[ירח|לווין טבעי]] כמו [[הירח]] של כדור הארץ שגורם לתופעות כמו [[גאות ושפל]].
[[קובץ:Comparing the size of Earth, Mars, and exoplanets of Kepler-20 and Kepler-42.jpg|ממוזער|שמאל|השוואת גדלים בין [[כוכב לכת חוץ-שמשי|האקזופלנטות]] הקטנות ביותר, כדור הארץ ו[[מאדים]]. מרבית כוכבי הלכת גדולים יותר]]
[[קובץ:PlanetCandidatesHe.jpg|ממוזער|שמאל|תרשים המשווה גדלים של פלנטות דמויות ארץ אפשריות. האחוזים בצהוב מראים את הגידול במספרן משנת 2012 עד 2013]]

=== גודל ===
גודל הפלנטה עשוי להיות מרכיב חשוב מכיוון שלכוכב לכת הדומה יותר לכדור הארץ יש יותר סיכוי להיות [[כוכב לכת ארצי|ארצי]] ובעל אטמוספירה מתאימה. אם כוכב הלכת קטן בהרבה מכדור הארץ, הסיכוי שתהיה לו אטמוספירה סמיכה מספיק קטן, כמו ב[[הירח|ירח]] וב[[מאדים]]. לעומת זאת אם כוכב הלכת גדול בהרבה מכדור הארץ גדל הסיכוי שהוא יהיה [[ענק גזים]] - בעל ליבה מוצקה קטנה ושכבת גזים גדולה וסמיכה כמו [[צדק (כוכב לכת)|צדק]] ו[[נפטון]]. [[אקזופלנטה|כוכבי הלכת החוץ־שמשיים]] הראשונים שהתגלו היו גדולים בהרבה מכדור הארץ וקרובים מאוד ל[[כוכב]] האם שלהם, ולהם ניתן השם "[[צדק חם|צדקים חמים]]". הסיבה לכך היא שגילויים אלו נעשים בעיקר באמצעות מדידת שינוי מחזורי בבהירות של כוכב (כמו ב[[טלסקופ החלל קפלר]]) או באמצעות מדידה [[ספקטרוסקופיה|ספקטרוסקופית]] לזיהוי תנודות מחזוריות של כוכב על פי [[אפקט דופלר]] (כמו בספקטרוגרף {{אנ|High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher|HARPS}}). ככל שכוכב הלכת גדול יותר, [[מסה|מאסיבי]] יותר וקרוב יותר לכוכב האם שלו, כך השפעותיו על הכוכב נעשות משמעותיות יותר וקלות יותר למדידה.

להלן טבלה המשווה גדלים של כוכבי־לכת עם כדור הארץ, בסדר יורד{{הערה|[http://exoplanets.org/table נתונים על אקזופלנטות (כוכבי לכת חוץ־שמשיים) לקוחים מכאן] (אנגלית). נתונים על כוכבי לכת במערכת השמש [https://solarsystem.nasa.gov/planets/compchart.cfm?Object1=Earth לקוחים מכאן] (אתר נאס"א)}}:
{| class="wikitable" width="50%"
|-
! שם כוכב הלכת !! מסת ארץ (Me){{הערה|ערך זה קובע פי כמה גדולה מסת כוכב הלכת מזו של כדור הארץ, והכפלתו במסת כדור הארץ תתן את מסת כוכב הלכת.}} !! רדיוס ארץ (Re){{הערה|ערך זה קובע פי כמה גדול רדיוס כוכב הלכת מזה של כדור הארץ, והכפלתו ברדיוס כדור הארץ תתן את רדיוס כוכב הלכת.}} !! הערות
|-
| [[קפלר-22b|קפלר־22b]] || || {{כ}}2.38 || גדול בהרבה, נמצא ב[[אזור ישיב|אזור הישיב]] של [[כוכב דמוי שמש|אנלוג שמשי]].
|-
| גליזה 667 Cc || 4.27 || || גדול בהרבה, נמצא ב[[אזור ישיב|אזור הישיב]].
|-
| [[55 בסרטן]] e || 8.38 || 2.08 || גדול בהרבה
|-
| קפלר־9d || || 1.64 || גדול יותר
|-
| COROT-7b || 5.02 || 1.679 || גדול יותר
|-
| קפלר־10b || 4.5 || 1.416 || גדול יותר
|-
| [[קפלר-20|קפלר־20]] f || || 1.03 || גדול מעט
|-
| [[טאו בלווייתן]] b-f ||2-6.6 || || ראו הערה{{הערה|[http://arxiv.org/abs/1212.4277 Signals embedded in the radial velocity noise. Periodic variations in the tau Ceti velocities] נמצאו 5 אותות מהכוכב, וישנה השערה כי אלו פלנטות. בהנחה שאלו אכן פלנטות ניתן להעריך את המסה שלהן.}}
|-
| [[גליזה 581g]] || 3.1≥ || || קיומו לא אושר עדיין
|-
| [[גליזה 1132b]] || 1.6 || || גדול יותר. באפריל 2017 אושר לראשונה קיומה של אטמוספירה לכוכב לכת זה{{הערה|שם=atm|Rebecca Morelle, [http://www.bbc.com/news/science-environment-39521344 Atmosphere found around Earth-like planet GJ 1132b], in [[BBC]] website, 6 April 2017 {{אנגלית}}}}
|-
| [[אלפא קנטאורי B]] b || 1.127 || || הדומה ביותר בגודלו לכדור הארץ, אבל חם בהרבה. ישנה מחלוקת לגבי קיומו (ראו הערות{{הערה|[http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1241/eso1241a.pdf קישור למאמר]): בשנת 2012 פורסם מאמר על גילוי כוכב לכת חדש ב[[מערכת פלנטרית|מערכת]] אלפא קנטאורי B}}{{הערה|[http://arxiv.org/abs/1305.4960 קישור למאמר]: במאי 2013 האסטרונום ארטי פ. הצס פרסם מאמר תגובה למאמר על הגילוי ומטיל בספק את הוודאות בקיומו של כוכב הלכת}}).
|-
| [[כדור הארץ]] || 1 || 1 ||
|-
| [[נוגה]] || 0.82 || 0.95 ||קטן מעט וחם בהרבה
|-
| [[קפלר-20|קפלר־20]] e || || 0.867 || קטן יותר
|-
| [[קפלר-42|קפלר־42]] b || || 0.78 || קטן יותר
|-
| [[קפלר-42|קפלר־42]] c || || 0.73 || קטן יותר
|-
| [[קפלר-42|קפלר־42]] d || || 0.57 || קטן בהרבה
|-
| [[מאדים]] || 0.12 || 0.53 || קטן בהרבה
|-
| [[גנימד]] || 0.02 || 0.41 || קטן בהרבה
|-
| [[טיטאן (ירח)|טיטאן]] || 0.02 || 0.4 || קטן בהרבה
|}

המסקנה הנובעת מהטבלה היא שגודלו של [[כוכב לכת]] אינו מספק די מידע על מנת להעריך את אופי כוכב הלכת ולכן יש להתחשב בנתונים אחרים. יש להתייחס גם ל[[טמפרטורה]], משתנה המושפע מגודל הכוכב (או כוכבים ב[[מערכת מרובת כוכבים]]) במרכז המערכת ו[[סיווג ספקטרלי|סוגו]], והמרחק של כוכב הלכת הסובב סביבו. לדוגמה, ניתן לראות שכוכבי לכת כמו [[נוגה]] ו[[אלפא קנטאורי B]]b דומים מאוד בגודלם לכדור הארץ, אך הם חמים בהרבה וקרובים מאוד לשמש שלהם. משתנה נוסף מושפע גודל הוא ה[[כבידה]] על פני כוכב הלכת: כוכב לכת בעל [[מסה]] גדולה ו[[רדיוס]] קטן עשוי להיות בעל כבידה עוצמתית יותר מ[[כדור הארץ]], וכוכב לכת בעל מסה קטנה ורדיוס גדול עשוי להיות בעל כבידה חלשה יותר מכדור הארץ. לסיכום, גודל כוכב הלכת הוא אמצעי סינון ראשוני למציאת תאום ארצי, בעיקר משום שלא ניתן למדוד מסה של [[כוכב לכת חוץ-שמשי|כוכבי לכת חוץ שמשיים]] באופן מדויק ולכוכבי לכת בגודל של כדור הארץ יש יותר סיכוי להיות [[כוכב לכת ארצי|ארציים]] ולא [[ענק גזים|גזיים]].

{| width="200" align="left" class="wikitable"
|-
! colspan="2" | התפלגות היסודות בכדור הארץ{{הערה|[https://www.science.co.il/elements/?s=Earth נתוני הטבלה לקוחים מכאן]}}
|-
! יסוד !! שיעורו ב[[קרום כדור הארץ]]
|-
| [[חמצן]] || 46.71%
|-
| [[צורן]] || 27.69%
|-
| [[אלומיניום]] || 8.07%
|-
| [[ברזל]] || 5.05%
|-
| [[סידן]] || 3.65%
|-
| [[נתרן]] || 2.75%
|-
| [[אשלגן]] || 2.58%
|-
| [[מגנזיום]] || 2.08%
|-
| יסודות אחרים || 1.42%
|}
=== גאולוגיה ===
על מנת שכוכב לכת יוכל להיות דמוי כדור הארץ עליו להיות [[כוכב לכת ארצי|בעל קרקע]], ולהכיל את אותם סוגי ה[[קרקע]] ואותם [[יסוד כימי|היסודות]]. הרכב הקרקע הדומה ביותר לכדור הארץ נמצא בגופים הארציים שבמערכת השמש כמו [[מאדים]] ו[[טיטאן (ירח)|טיטאן]], אך עם הבדלים אחרים כמו [[טמפרטורה]] וכמות [[מים]]. יש להתחשב בכך שמרבית סוגי הקרקע שנוצרו בכדור הארץ הם תוצאות של קשרי גומלין עם מים ([[סלע משקע]], [[חרסית]]) וה[[אטמוספירה]], פעילות געשית ([[בזלת]]), פעולות האדם ותוצרי לוואי של יצורים חיים ([[פחם]], [[אבן גיר]]). כוכב לכת דמוי ארץ יהיה צריך, ככל הנראה, לעבור את אותם התהליכים הגאולוגיים שעבר [[כדור הארץ]] על מנת להיות דומה לו, ואולי להכיל מים, אטמוספירה, יצורים חיים ופעילות געשית.

מן הטבלה בצד שמאל (התפלגות היסודות ב[[קרום כדור הארץ]]) עולה שכוכב לכת דמוי ארץ צריך להכיל כמויות גדולות של [[חמצן]] ו[[צורן]] (סיליקון), בעיקר בצורתם הנפוצה על כדור הארץ - [[סיליקט|תרכובות סיליקטיות]]. גם ל[[אלומיניום]] יש חלק ביצירת סיליקטים בשם [[סילימניט]]ים. משערים כי רוב ה[[ברזל]] בכדור הארץ אינו נמצא בקרום שלו אלא ב[[גלעין כדור הארץ|גלעין שלו]], ביחד עם [[ניקל]] ומעט [[קובלט]], תכונה חשובה מכיוון שגלעין כדור הארץ, על פי [[תאוריית הדינמו]], יוצר את [[השדה המגנטי של כדור הארץ]]. שדה מגנטי זה מקטין את השפעתן של [[רוח השמש|סופות שמש מגנטיות]] והיעדרו יסכן את החיים על פני כדור הארץ, לכן יש לשקול את קיומה של [[מגנטוספירה]] ([[שדה אלקטרומגנטי]]) על כוכב לכת מועמד.

=== טמפרטורה ===
ישנם גורמים שונים המשפיעים על הטמפרטורה של כוכב לכת, כשהעיקריים הם סוג השמש (או שמשות) ב[[מערכת פלנטרית|מערכת]] וגודלה, מרחק כוכב הלכת ממנה והימצאות אטמוספירה על כוכב הלכת (מה שיוצר [[אפקט חממה]]). כוכב לכת ללא אטמוספירה הנמצא בשדה קרינה של כוכב יתחמם לטמפרטורה הנקראת "טמפרטורת שיווי המשקל הפלנטרית", הטמפרטורה בה ה[[קרינה אלקטרומגנטית|קרינה]] שמקבל כוכב הלכת מכוכב האם שלו והקרינה שהוא פולט שוות.

<math>T_p=T_\odot(1-A)^{1/4}\sqrt{\frac{R_\odot}{2d}}</math>{{הערה|[http://www.astro.princeton.edu/~strauss/FRS113/writeup3/ פיתוח הנוסחא] נוצר על ידי השוואת הספק הקרינה שכוכב הלכת מקבל עם הספק הקרינה שכוכב הלכת פולט}}

<math>T_p</math> - טמפרטורת שיווי המשקל הפלנטרית של כוכב לכת

<math>T_\odot</math> - [[קרינת גוף שחור|טמפרטורת הקרינה]] של כוכב האם

<math>A</math> - ה[[אלבדו]] של כוכב הלכת (ערך בין <math>0-100\%</math> הקובע את אחוזי הקרינה שגוף או משטח מחזיר)

<math>R_\odot</math> - [[רדיוס]] כוכב האם

<math>d</math> - המרחק בין כוכב הלכת לכוכב האם שלו

עבור נוסחה זו מתקבל שטמפרטורת שיווי המשקל של כדור הארץ היא 225K {{כ}}({{D}}-18°C), טמפרטורה נמוכה מזו שבפועל. הסיבה לכך היא [[אפקט החממה]] שנוצר על ידי האטמוספירה בה הנוסחה אינה מתחשבת. אם כן, ניתן להסיק שהטמפרטורה המשוערת על כוכב לכת עשויה להיות גבוהה יותר מזו הניתנת לחישוב, ודוגמה קיצונית לכך היא [[נוגה]], עם טמפרטורת שיווי משקל של 307K {{כ}}(34°C) ולעומת זאת טמפרטורה בפועל של 737K{{כ}} (464°C), כשהסיבה לכך היא האטמוספירה הסמיכה שלו והרכבה (ה[[לחץ אטמוספירי|לחץ האטמוספירי]] בנוגה גבוה פי 92 מזה שבכדור הארץ, ושיעור [[פחמן דו-חמצני|הפחמן הדו־חמצני]] ([[גז חממה]] יעיל במיוחד) באטמוספירה שלו הוא 96.5% לעומת 0.038% בכדור הארץ{{הערה|נתוני האטמוספירה מגיעים מהערכים [[כדור הארץ]] ו[[נוגה]]}}).

ה[[טמפרטורה]] המתאימה לכוכב לכת על מנת שיהיה דומה לכדור הארץ היא הטמפרטורה בה יימצאו מים ב[[מצב צבירה]] [[נוזל]]י - טמפרטורה חמה מדי ומים יתאדו מן הקרקע, וטמפרטורה קרה מדי תגרום למים לקפוא.

=== אטמוספירה ===
[[אטמוספירה]] מתאימה היא מרכיב מהותי בהידמותו של כוכב לכת לכדור הארץ. האטמוספירה של כדור הארץ מכילה גזים חיוניים לחיים, יוצרת שינויים [[מטאורולוגיה|מטאורולוגיים]], מסננת את [[קרינת השמש]] ויוצרת [[אפקט חממה]]. כוכב לכת דמוי ארץ, אם כן, צריך להכיל מאפייני אטמוספירה דומים לכדור הארץ כמו [[לחץ אטמוספירי]] והרכב כימי. לא קיימים אמצעי מדידה שיכולים למדוד את מאפייני האטמוספירה של [[אקזופלנטה]], אך ניתן להעריך באופן גס את הסיכוי להימצאות אטמוספירה על כוכב לכת.

ראשית יש לבחון את גודל כוכב הלכת, שכן לכוכבי לכת בגודל של כדור הארץ יש יותר סיכוי להיות דומים לו. אם כוכב לכת יהיה קטן מדי [[כוח המשיכה]] שלו לא יוכל להחזיק אטמוספירה צפופה מספיק, ואם הוא יהיה גדול בהרבה (סדר גודל של [[נפטון]] או [[צדק (כוכב לכת)|צדק]]) יהיה לו כוח משיכה גדול יותר ולכן גם אטמוספירה סמיכה מדי. מאחר שה[[גז]]ים המרכיבים את אטמוספירת כדור הארץ הם חיוניים לכלל ה[[אורגניזם|יצורים החיים]] על פניו, הכרחי שכוכב לכת יכיל את אותו ההרכב כדי להיות בר־התיישבות. תופעות של [[מזג אוויר]] הן גם חלק חשוב עבור החי על פני כדור הארץ, וללא אפקט חממה טמפרטורת כדור הארץ הייתה נמוכה בהרבה. חיוניותם של המרכיבים הללו נכונה עבור יצורים חיים על פני כדור הארץ, אך יש להתחשב גם באפשרות של קיום חיים שונים מן המוכר הזקוקים לאטמוספירה אחרת או להיעדרה.

=== מים ===
[[קובץ:HZ-by-size.jpeg|ממוזער|שמאל|350px|בתרשים זה [[אזור ישיב]] מסומן בירוק, אזור קר מדי בכחול ואזור חם מדי באדום. ניתן לראות שעבור כוכב גדול יותר רוחב האזור ומרחקו מהכוכב גדול יותר, ולהפך]]
כדור הארץ מכיל [[מים]] בכמות גדולה - כ־75% מהשטח שלו מכוסה במים ([[הידרוספירה]]), הם מהווים עד 7% מהאטמוספירה ([[לחות]]) ו[[אורגניזם|היצורים החיים]] על פני כדור הארץ מורכבים מהם וזקוקים להם כדי להתקיים. על כוכב לכת דמוי ארץ להכיל מים ב[[מצב צבירה]] [[נוזל]]י כדי לקיים חיים המבוססים על [[פחמן]] ומים כמו בכדור הארץ. טווח המרחקים בין כוכב הלכת לכוכב האם שלו בו מים יימצאו במצב צבירה נוזלי נקרא "[[אזור ישיב|האזור הישיב]]" (Habitable Zone). ההשערה היא שהסיכוי של כוכב לכת להיות מתאים להתיישבות או להכיל חיים גדל אם כוכב הלכת נמצא בטווח זה.

העקרונות המנחים בהגדרת אזור זה הם:
# מים מצויים במצב צבירה נוזלי בטמפרטורות <math>273K-373K</math>{{כ}}{{ש}}(<math>0^\circ C-100^\circ C</math>), ב[[לחץ]] של אטמוספירה אחת.
# חישוב טווח האזור הישיב באמצעות [[חוק סטפן-בולצמן|חוק סטפן־בולצמן]] (Stefan-Boltzmann). אם מתייחסים לשטף הקרינה כ[[קרינת גוף שחור]] מתקבל:
<math>L=4\pi r^2 \sigma T^4</math>

כאשר -

<math>L</math> - עוצמת ההארה של הכוכב (כמה קרינה ליחידת שטח הוא פולט)

<math>4\pi r^2</math> - שטח מעטפת של [[כדור (גאומטריה)|כדור]] (כוכב לכת הוא כדור בקירוב)

<math>\sigma</math> - [[חוק סטפן-בולצמן|קבוע סטפן־בולצמן]] <math>5.67 \times 10^{-8}</math>

<math>T^4</math> - הטמפרטורה האפקטיבית של כוכב הלכת, ובמקרה של האזור הישיב <math>273K-373K</math>

אם נבודד את הביטוי <math>r^2</math> נגיע לביטוי הבא:

<math>r^2={L\over{4\pi \sigma T^2}}</math>

אם נציב את מרחק כדור הארץ מהשמש <math>r_\odot</math> ועוצמת ההארה של השמש <math>L_\odot</math>, ונחלק את שני הביטויים נקבל:

<math>{{r^2}\over{r_{\odot}^2}}={{L\over{4\pi \sigma T^2}}\over{L_\odot \over {4\pi \sigma T^2}}}</math>

<math>{{r^2}\over {r_\odot ^2} }={{L}\over{L_\odot}}</math>

<math>{r\over r_\odot}=\sqrt{{L}\over{L_\odot}}</math>

עבור השמש וכדור הארץ מתקבל אזור ישיב בטווח של 0.7–1.5 יחידות אסטרונומיות, ובעזרת נתון זה אפשר להעריך מהו טווח האזור הישיב סביב כוכב אחר.

ההגדרה הנוכחית של האזור הישיב נתונה לביקורת מכיוון שהיא מתעלמת מנתונים משמעותיים של כוכב הלכת ומהאפשרות לקיום חיים השונים מאלו שבכדור הארץ. חישוב האזור אינו מתייחס ל[[אלבדו]] של כוכב הלכת, כלומר הוא מתייחס לכוכב הלכת כ[[קרינת גוף שחור|גוף שחור]] (שאינו מחזיר קרינה שפוגעת בו), כשבפועל כוכבי לכת מחזירים חלק מן הקרינה. בנוסף, אין התייחסות לקיומה של [[אטמוספירה]], מאפיין חשוב שמשפיע על מידת [[אפקט חממה|אפקט החממה]] בכוכב הלכת. אי דיוק נוסף הוא התרחקות הטבעת של האזור הישיב עם העלייה בגיל הכוכב, תופעה שמתרחשת כתוצאה מעליה ב[[בהירות נראית|בהירות]] הכוכב לקראת יציאתו מן הסדרה הראשית{{הערה|[http://www.astro.sunysb.edu/fwalter/AST101/habzone.html The Habitable Zone] (אנגלית)}}. הגדרת האזור הישיב נובעת מהנחה כי חיים מתקיימים בסביבה מימית, אולם יש המשערים שחיים יכולים להתפתח על בסיס [[מולקולה|מולקולות]] אחרות מהמולקולות ה[[תרכובת אורגנית|אורגניות]] על פני כדור הארץ (מימן, [[פחמן]] ו[[חמצן]]).

לאור הבעיות המתוארות בפסקה הקודמת נעשו ניסיונות להגדיר מחדש את האזור הישיב, כולל הכנסת מושג חדש - האזור הישיב המורחב. על ידי העיקרון לפיו טבעת האזור הישיב מתרחקת ומתרחבת עם הזמן כתוצאה מעליה בבהירות הכוכב, מגדירים אזור ישיב רחב יותר המתפרס על פני זמן ממושך יותר ולא בנקודה יחידה בזמן.

=== כוכב דמוי שמש ===
[[קובץ:HRDiagram-he-solaranalog.gif|ממוזער|שמאל|תרשים זה הוא [[דיאגרמת הרצשפרונג-ראסל|דיאגרמת הרצשפרונג־ראסל]], ועל פיו ניתן לסווג כוכבים לקבוצות. הטווח בו יכולים להימצא כוכבים דמויי שמש מסומן בירוק]]
{{ערך מורחב|כוכב דמוי שמש}}
כוכב לכת דמוי ארץ צריך להימצא ב[[מערכת פלנטרית|מערכת]] של [[כוכב]] (כדור [[פלזמה (מצב צבירה)|פלזמה]] הפולט קרינה כמו [[השמש]]) שדומה לשמש בתכונותיו כדי להיות מתאים, וחיפוש אחר כוכבים כאלו עשוי לעזור במציאת כוכבי לכת דמויי ארץ. יש להתייחס למערכת כולה כדי לקבוע אם כוכב לכת מתאים להיות דמוי ארץ. המאפיינים שמשפיעים על מידת ההתאמה הם:{{הערה|[http://arxiv.org/pdf/astro-ph/0210675v1.pdf A Catalog of Nearby Habitable Stellar Systems]. זהו המקור לכל הנתונים בפרק האנלוג השמשי}}

==== גיל ====
גילאי הכוכב וכוכב הלכת שלו חייבים להיות לפחות 3 מיליארד שנים כדי לקיים חיים מורכבים. אמנם מוערך ש[[מיקרואורגניזם|יצורים חד־תאיים]] החלו להתפתח על כדור הארץ 0.8 מיליארד שנים לאחר שנוצר, אולם יצורים רב־תאיים הופיעו רק 3–4 מיליארד שנים לאחר מכן. הכוכב צריך להיות ב[[הסדרה הראשית|סדרה הראשית]], כלומר להתיך [[מימן]] ל[[הליום]] ולהיות בשלב הראשי של חייו (ראו ערך: [[מחזור חייו של כוכב]]). בנוסף, הכוכב צריך להישאר בסדרה הראשית לפחות 3 מיליארד שנים, כלומר בטווח זמן זה הוא אינו עובר לשלב הבא שלו, אלא ממשיך להתיך מימן.
[[קובץ:Eccentric Habitable Zones.jpg|ממוזער|שמאל|הדמיית אמן המראה מסלול [[וקטור האקסצנטריות|אקסצנטרי]] מדי החורג מן האזור הישיב]]

==== יציבות ====
כוכב לכת דמוי ארץ דורש את קיומם של תנאים דומים לאורך זמן, ללא שינויים קיצוניים שיגרמו לו להיות בלתי ישיב. [[אזור ישיב|האזור הישיב]], טווח המרחקים סביב הכוכב בו יכולים להימצא מים ב[[מצב צבירה]] נוזלי, צריך להיות ברוחב מתאים לאורך זמן ולא להשתנות בתכיפות. מסלולו של כוכב הלכת סביב הכוכב צריך להיות יציב ולא [[וקטור האקסצנטריות|אקסצנטרי]] מדי, אחרת יחווה הכוכב כמויות משתנות של קרינה ועשוי לחלוף על פני האזור הישיב שלו מספר פעמים בהקפה. ב[[מערכת מרובת כוכבים]], הסבירות שלכוכב לכת יהיה מסלול קבוע היא נמוכה, שכן הוא יושפע מהכבידה של הכוכבים שבמערכת ויסטה ממסלולו. גם כוכבי לכת גדולים בעלי מספר [[מסת צדק|מסות צדק]] עלולים להסיט את מסלולם של כוכבי לכת קטנים יותר, לכן קיומם עשוי לפגוע ביציבות המסלול.

==== מתכתיות ====
[[מתכתיות]] היא מדד לכמות היסודות הכבדים יותר מהליום המצויים בכוכב. לפי המתכתיות ניתן לשער מהו גיל הכוכב, כשמתכתיות גבוהה מעידה על כוכב מדור צעיר יותר. המתכתיות היא מרכיב חשוב בכוכב דמוי שמש מכיוון שכוכבי לכת מורכבים ברובם מיסודות כבדים מהליום, וכוכב צריך להיות בעל מתכתיות של לפחות 0.4 מזו של השמש (<math>1.69\%</math>) על מנת שיוכל ליצור כוכבי לכת. מתכתיות גבוהה יותר מגדילה את הסיכוי להיווצרות כוכבי לכת גדולים יותר הדומים יותר ל[[צדק (כוכב לכת)|צדק]], כך שאם כוכב לכת כזה יימצא באזור הישיב קיימת אפשרות שאחד הירחים שלו יהיה כוכב לכת דמוי ארץ. בנוסף, בשמש כמות [[ליתיום]] פחותה מכוכבים דמויי שמש אחרים, ונמצא קשר בין כמות ליתיום נמוכה בכוכבים להימצאות מערכת פלנטרית סביב הכוכב{{הערה|{{הידען|דר. משה נחמני|בשמש אין ליתיום כי יש לה כוכבי לכת|exoplanets-clue-to-sun-chemistry-1411093|14 בנובמבר 2009}}}}. באמצעות קשר זה ניתן למקד את החיפוש עבור כוכבים להם רמת ליתיום נמוכה ביחס לאחרים.

==== סוג הכוכב ====
הגבלת גיל המינימום ל־3 מיליארד שנים מגבילה את אפשרויות ה[[סיווג ספקטרלי|סיווג ספרקטלי]] לכוכבים מסוג F, G, K ו־M, מכיוון שכוכבים חמים יותר הם בעלי תוחלת חיים קצרה יותר (השמש משויכת ל[[כוכב הסדרה הראשית מסוג G|סיווג G2]]). באשר לכוכבים מסוג F, הדאגה העיקרית היא [[על-סגול|קרינה על־סגולה]] חזקה שעלולה להזיק ליצורים חיים, אולם קיימת השערה שקרינה על־סגולה חזקה יותר תיצור שכבת [[אוזון]] עבה יותר שתגן עליהם. כוכבים מסוג M קרים בהרבה מן השמש, אך הם מעוררים עניין כי הם מהווים כ־76% מכוכבי הסדרה הראשית ולכן עשויים להימצא בקלות. למרות השכיחות של כוכבי M ותוחלת החיים הארוכה במיוחד שלהם, האזור הישיב שלהם צר והם בעלי נטייה להתפרצויות אנרגיה בלתי צפויות.

=== מרחק מכדור הארץ ===
אמנם המרחק מ[[כדור הארץ]] הוא לא תנאי הכרחי להידמות [[כוכב לכת]] אליו, אך זהו נתון משמעותי אם רוצים לחקור אותו, להנחית עליו [[גשושית]] או [[מסע בין-כוכבי|לשלוח אליו]] משימה מאוישת. ישנה עדיפות לעצמים ב[[מערכת השמש]] מכיוון שהם נגישים יותר מעצמים חוץ־שמשיים, אם כי קיים קושי כלכלי, תכנוני והנדסי לשלוח משימות גם אליהם. חלק מכוכבי הלכת החוץ־שמשיים שנצפו רחוקים מאוד מכדור הארץ, ולא ניתן יהיה להגיע אליהם בפרק זמן סביר בטכנולוגיה שעומדת לרשות האדם היום. להלן טבלה המשווה את מרחקם מכדור הארץ של הכוכבים הקרובים ביותר בעלי כוכבי לכת דמויי ארץ אפשריים (מרחקם של כוכבי הלכת מהכוכב זניח ביחס למרחק הכוכב מכדור הארץ):{{הערה|שם=קטלוג2|[http://exoplanets.org/table קטלוג אקזופלנטות], Exoplanet.org}}

{| class="wikitable"
|-
! שם הכוכב !! מרחק מכדור הארץ<BR>([[פארסק|pc]])
|-
| [[אלפא קנטאורי B]]{{כ}} || 1.255
|-
| [[גליזה 581]] || 6.245
|-
| גליזה 667 || 7.236
|}

יחידת המידה שבטבלה היא [[פארסק]], ולשם השוואה - המרחק של כדור הארץ מהירח הוא <math>1.25\times10^{-8}</math> פארסק, גודל הקטן בשמונה סדרי גודל מהנתון בטבלה. מידע נוסף שלא ניתן בטבלה הוא שאלו הם הכוכבים הקרובים ביותר לכדור הארץ שמכילים פלנטות, כשחלק מהכוכבים חסרי נתוני מרחק או רחוקים יותר (בערך עד פי 1000 מהנתון בטבלה){{הערה|שם=קטלוג2}}.

== בתוך מערכת השמש ==
[[קובץ:MarsTopoMap-PIA02031 modest.jpg|ממוזער|שמאל|[[מפה טופוגרפית]] המתארת את פני השטח של מאדים ו[[קוטב|קטביו]]. חלקו הצפוני של מאדים ברובו נמוך יותר (כחול) ואחיד, ואילו חלקו הדרומי גבוה (אדום) ובעל פני שטח בלתי אחידים. יש המשערים כי בעבר השטחים הנמוכים במאדים כוסו [[אוקיינוס]], דעה המסבירה מדוע הם אחידים ומדוע מופיעים במאדים [[ערוץ|ערוצים]] יבשים]]
בעבר רווחה הדעה שכוכבי לכת כמו [[נוגה]], [[מאדים]] ו[[נפטון]] דומים מאוד לכדור הארץ ועשויים להכיל חיים. למרות הפרכת רעיונות אלו בתצפיות שנעשו במאה ה־20, מדענים ממשיכים לחשוב על פתרונות התיישבות ב[[מערכת השמש]] כשהמניעים העיקריים לעשות זאת הם הקרבה שלהם לכדור הארץ והתחשבות בהתפתחות טכנולוגית עתידית שתאפשר את הפיכתם לישיבים. למען השוואה - המערכת הקרובה ביותר לכדור הארץ, [[אלפא קנטאורי]], מצויה במרחק 4.4 שנות אור{{הערה|מתוך הערך אלפא קנטאורי.}}, שהן 111.3 מיליון פעמים המרחק בין כדור הארץ לירח (המקום המרוחק ביותר מכדור הארץ אליו הגיע אדם).

=== מאדים ===
{{ערך מורחב|מאדים}}
למאדים מספר נקודות דמיון עם כדור הארץ: יש לו אטמוספירה, [[אפקט חממה]], כיפות קרח, [[מאדים#זוהר הקוטב|תופעת זוהר הקוטב]], [[נקיפה|נקיפת ציר]] דומה, פעילות געשית, אקלים משתנה ועדויות להימצאות מים כמו [[סלע משקע|סלעי משקע]], [[ערוץ|ערוצים]] יבשים וכמות גדולה של [[מימן]] שנמדדה. ישנה תאוריה שטוענת כי במאדים התקיימו בעבר חיים בסביבה של מים נוזלים, אך נכחדו{{הערה|{{הארץ|קנת צ’אנג, ניו יורק טיימס|נאס"א: ממצאי קיוריוסיטי שוללים קיום חיים על מאדים|1.2123186|20 בספטמבר 2013}}}}. בנוסף, תהליך ה[[הארצה]] מאפשר את הפיכתו של מאדים לכוכב לכת המתאים למחיה ליצורים החיים שבכדור הארץ. טיעון אחר לטובת הרעיון הוא שבני אדם כבר הצליחו להנחית עצמים על מאדים, ולכן נחיתה מאוישת היא אפשרית. ה[[גשושית]] "[[מארס סיינס לברטורי|קיוריוסיטי]]" (סקרנות) נחתה באוגוסט 2012 על פני מאדים, ומטרתה לבדוק האם מאדים מתאים לקיום חיים, או שהיה מתאים.

למרות כל אלו, לרעיון החיים על פני המאדים קשיים מהותיים. ראשית, מאדים קטן בהרבה מכדור הארץ, ה[[אטמוספירה]] שלו דלה ועתירת [[פחמן דו-חמצני|פחמן דו־חמצני]] והכבידה על פניו נמוכה יותר. האקלים במאדים קפוא מדי למחיה, ונטיית הציר שלו משתנה בקיצוניות כך שהשינויים באקלים עם השנים קיצוניים גם כן. במאדים [[לחץ אטמוספירי]] בשיעור של 0.6% מכדור הארץ והטמפרטורה הממוצעת על פניו היא 210K ({{כ}}63°C-), כך שמים יימצאו במצב [[מוצק]] בשל טמפרטורה נמוכה או [[התאיידות|יתאדו]] במהרה לאור לחץ האוויר הנמוך.

=== נוגה ===
[[קובץ:Mgn p39146.png|ממוזער|שמאל|תמונת [[מכ"ם|רדאר]] של נוגה שצילמה הגשושית [[מגלן (גשושית)|מגלן]]. בתמונה ניתן לראות [[הר געש|הרי געש]], עדות לפעילות וולקנית בנוגה.]]
{{ערך מורחב|נוגה}}
[[נוגה]] הוא [[כוכב לכת|כוכב הלכת]] השני בסדרו מן [[השמש]], והוא חולק עם כדור הארץ מאפיינים כמו קיומם של אטמוספירה, פעילות געשית, אפקט חממה, [[ענן|עננים]] ו[[משקעים]], [[מגנטוספירה]] וגודל דומה. האטמוספירה של נוגה מכילה 96.5% [[פחמן דו-חמצני|פחמן דו־חמצני]] והיא צפופה פי 92 מזו של כדור הארץ, מה שגורם לאפקט חממה מאסיבי שמעלה את טמפרטורת פני השטח שלו ל־737K ({{כ}}464°C) ולכך שלא ניתן לראות אותם בשימוש בתחום [[האור הנראה]]{{הערה|מתוך הערך נוגה בוויקיפדיה}}. הגשושית [[מגלן (גשושית)|מגלן]] [[קרטוגרפיה|מיפתה]] בשנות ה־90 את פני השטח של נוגה באמצעות [[מכ"ם]] (רדאר), וגילתה שעל פניו יש [[הר געש|הרי געש]], עדות לקיומה של פעילות געשית, אולם לא ידוע אירוע התפרצות בהווה{{הערה|{{הידען|רמי יושובייב|ונוס אקספרס תחפש הרי געש פעילים בנוגה|venus-express-seek-volcanoes-070408|7 באפריל 2008}}}}. ישנה השערה כי נוגה הכיל בעבר כמות מים גדולה, והם התאדו כתוצאה ממגע מתמשך עם [[רוח השמש]]{{הערה|{{הידען|אבי בליזובסקי|רוח השמש אחראית להעלמות המים מנוגה|venus-express-adds-to-evidence-for-atmospheric-water-loss-by-earths-twin-2209096|22 בספטמבר 2009}}}}.

תנאי ה[[אקלים]] בנוגה אינם מתאימים למחיה עבור בני האדם: העננים שלו עשויים מאדים וטיפות זעירות של [[חומצה גופרתית]], חומר פעיל שמפרק כל [[תרכובת אורגנית]]. הם מורידים [[גשם|גשמים]] חומציים שמתאדים בטרם הגיעו לקרקע בעקבות טמפרטורת פני השטח הגבוהה של נוגה, בנוסף לסופות [[ברק]]ים שמתרחשות בו{{הערה|[http://www.universetoday.com/74255/lightning-storms-on-venus-similar-to-those-on-earth/ Lightning Storms on Venus Similar to Those On Earth]|כיוון=שמאל}}. השכבות הגבוהות של אטמוספירת נוגה מקיפות אותו בקצב של כ־360 [[קמ"ש]], כשבפני הקרקע המהירות איטית, אך האטמוספירה סמיכה יותר. ה[[מגנטוספירה|שדה המגנטי]] של נוגה חלש בהרבה מזה של כדור הארץ, אחת הסיבות לכך היא סיבובו האיטי - [[יממה]] בנוגה אורכת כ־243 יממות ארציות.

גישה אחת להתמודדות עם תנאי הסביבה שבנוגה היא [[הארצה]], כלומר להפוך את נוגה לישיב באופן מלאכותי באמצעות שינוי הרכב האטמוספירה שלו והצפתו ב[[אוקיינוס]]ים{{הערה|{{הידען|רן לוי|בהצלחה, ותזהרו מהדובים – על קרל סייגן, והתיישבות אנושית במאדים ונוגה|terraforming-021012|2 באוקטובר 2012}}}}. גישה אחרת היא הקמת [[התיישבות-ים|ערים צפות]] בגובה של 50 [[קילומטר]] מעל אדמת נוגה{{הערה|[http://www.universetoday.com/15570/colonizing-venus-with-floating-cities/ Colonizing Venus With Floating Cities], באתר Universe Today}}. בגובה זה [[לחץ אטמוספירי|הלחץ האטמוספירי]] דומה לזה של כדור הארץ, והטמפרטורה נעה בין 0°C ל־50°C{{הערה|[http://www.datasync.com/~rsf1/vel/1918vpt.htm Venus Atmosphere Temperature and Pressure Profiles ]|כיוון=שמאל}}. המבנים של ערים אלו יהיו מלאים ב[[אוויר]] בהרכב זהה לזה של כדור הארץ, ומכוח [[חוק ארכימדס]] הם יצופו מעל נוגה בגובה שבו הלחץ האטמוספירי החיצוני שווה לזה הפנימי. בנוסף, מאחר שלא בוצע שינוי בהרכב האטמוספירה של נוגה, יציאה מחוץ למבנה העיר יהיה קטלני עבור [[אורגניזם|יצורים חיים]] בשל שיעור [[פחמן דו-חמצני|פחמן דו־חמצני]] ו[[חומצה גופרתית]] גבוה.

[[קובץ:Polar Vortex in Color 02.jpg|ממוזער|שמאל|250px|בתמונה ניתן לראות את שכבות ה[[אטמוספירה]] השונות של טיטאן, אותן ניתן לחלק לשתיים: השכבה העליונה (בצבע כחול) שגורמת ל[[אפקט חממה]], והשכבה התחתונה - [[אובך]] סמיך (בצבע כתום אטום) הגורמת ל[[אנטי אפקט חממה]]]]

=== טיטאן, הירח של שבתאי ===
[[קובץ:PIA10008 Ligeia Mare crop.jpg|ממוזער|ימין|184px|תמונת [[מכ"ם]] של [[ליגאיה מאר]], אזור ב[[טיטאן (ירח)|טיטאן]]. אזורים שמשוערים להיות [[ים|ימים]] של [[מתאן]], [[אתאן]] ו[[חנקן]] במצב [[נוזל]]י צבועים בכחול, ואזורים שמשוערים להיות [[קרקע]] ארצית צבועים בצהוב. הצבעים הם מלאכותיים]]
{{ערך מורחב|ערך=[[טיטאן (ירח)|טיטאן]]}}
[[טיטאן (ירח)|טיטאן]] הוא הראשון מבין 62 [[ירח]]י [[שבתאי]] שהתגלה, והוא הירח השני בגודלו ב[[מערכת השמש]], אחרי [[גנימד]] של [[צדק (כוכב לכת)|צדק]]. טיטאן מעורר עניין מכיוון שהוא הירח היחיד במערכת השמש שיש לו [[אטמוספירה]] סמיכה, והעצם היחיד במערכת השמש מלבד כדור הארץ שעל פניו גופים נוזליים של חומר, המקבילים ל[[מקווה מים|מקווי המים]] שעל כדור הארץ. האטמוספירה של טיטאן מכילה 94% [[חנקן]] ו־6% [[מתאן]], שהם [[גזי חממה]], מה שגורם ל[[אפקט חממה]]. עם זאת, טיטאן הוא העצם היחיד במערכת השמש שיש לו גם רכיבים המחלישים ומקררים את עוצמת אפקט החממה{{הערה|[http://www.astrobio.net/index.php?option=com_retrospection&task=detail&id=1762 Titan: Greenhouse and Anti-Greenhouse]|כיוון=שמאל}}. הסיבה לכך היא הימצאות של שתי שכבות אטמוספירה עיקריות - העליונה בעלת אפקט מחמם, התחתית צפופה יותר ובעלת אפקט מקרר. הטמפרטורה בטיטאן היא 94K או {{D}}-179°C, טמפרטורה בה מים [[קרח|קפואים]], אבל חומרים כמו מתאן, [[אתאן]] וחנקן שידועים על כדור הארץ כ[[גז]]ים, הם במצב צבירה [[נוזל]]י. משוער על פי תצפיות שבטיטאן ישנם [[אוקיינוס]]ים של מתאן המתאדים לאטמוספירה, מתעבים ל[[עננים]] ויורדים כ[[גשם|גשמים]] במחזור דומה ל[[מחזור המים]] של כדור הארץ. מתאן הוא [[תרכובת אורגנית]], לכן מכירים באפשרות שיכולים להיות חיים בטיטאן המבוססים על מתאן בדומה ל[[מיקרואורגניזם|מיקרואורגניזמים]] יוצרי מתאן שקיימים על כדור הארץ.

לסיכום, טיטאן אינו דומה לכדור הארץ בתנאי הסביבה שלו עם טמפרטורה נמוכה, גודל קטן, כבידה חלשה והיעדר [[חמצן]]. עם זאת, הוא עשוי להכיל יצורים חד־תאיים והוא מרוחק מן השמש כך שבעתיד, כאשר השמש תתחמם ו[[אזור ישיב|האזור הישיב]] יתרחב, הוא יתחמם גם כן. בנוסף קיימת השערה לפיה טיטאן דומה לכדור הארץ הקדום בטרם נוצרו בו חיים מלבד העובדה שהוא קר יותר{{הערה|{{הידען|יוניברס טודיי|טיטאן נראה כמו כדור הארץ לפני היווצרות החיים|titan-shaping-up-to-look-a-lot-like-pre-life-earth-1008093|10 באוגוסט 2009}}}}, מה שמציב את טיטאן כירח שדומה לכדור הארץ, אך לא זהה.

== מחוץ למערכת השמש ==
הסיכוי למצוא [[כוכב לכת חוץ-שמשי|כוכב לכת חוץ־שמשי]] דומה ל[[כדור הארץ]] אינו ניתן לחישוב מדויק מכיוון .אך במהלך המאה ה-21 התגלו מספר כוכבי לכת דמויי ארץ (בין היתר כוכב הלכת קפלר 22b). הדעות החלוקות בעניין מתחלקות לשתי גישות עיקריות: האחת גורסת כי כוכבי לכת חוץ שמשיים אינם דבר נדיר מכיוון שכדור הארץ נוצר באופן [[אקראיות|רנדומלי]] לחלוטין (עקרון הממוצעות) ולכדור הארץ אין מעמד מיוחד ביקום (העיקרון הקופרניקני), השנייה גורסת כי רצף האירועים שהוביל למצבו הנוכחי של כדור הארץ הוא מורכב ובעל [[הסתברות|סבירות]] נמוכה, לכן כוכבי לכת חוץ־שמשיים הדומים לכדור הארץ הם נדירים (היפותזת כדור הארץ הנדיר), ויכול להיות שאם נמצא אחד הוא יהיה רחוק מדי להגעה. על רקע אי הוודאות ובעקבות אי ההתאמה של עצמים ב[[מערכת השמש]] מדענים ממשיכים לחפש אקזופלנטות (כוכבי לכת חוץ־שמשיים) הדומות לכדור הארץ.

[[טלסקופ החלל קורוט]] ששוגר בשנת [[2006]] ו[[טלסקופ החלל קפלר]] ששוגר בשנת [[2009]] במטרה לחפש [[כוכב לכת חוץ-שמשי|אקזופלנטות]] דמויות ארץ, הם האמצעים העיקריים לגילוי כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש. עד [[פברואר]] [[2014]] אושרו 1,077 אקזופלנטות, מתוכן בודדות דומות לכדור הארץ.{{מקור|נושא=מדעי הטבע}} בפרק זה רשימה חלקית של מועמדים אפשריים.

בשנת [[2016]] נמצאו עדויות{{הערה|{{ynet|איתי נבו, [[מכון ויצמן למדע|מכון ויצמן]], [[מכון דוידסון לחינוך מדעי|מכון דוידסון]]|כוכב דמוי כדור הארץ התגלה במרחק של 4 שנות אור|4845837|24 באוגוסט 2016}}}} לפיהן ישנו כוכב לכת באזור הישיב של [[אלפא קנטאורי]], המערכת הקרובה ביותר אלינו (מרחק 4.3 שנות אור).

=== קפלר־22b ===
[[קובץ:Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-62e, Kepler-62f and Earth.jpg|ממוזער|שמאל|השוואה בין כוכבי לכת פוטנציאליים לכדור הארץ, כאשר כולם מלבד כדור הארץ הם איורי אמן.{{ש}} משמאל לימין: [[קפלר-22b|קפלר־22b]], קפלר־69c, קפלר־62e, קפלר־62f וכדור הארץ]]
{{ערך מורחב|ערך=[[קפלר-22b|קפלר־22b]]}}
כוכב הלכת קפלר־22b {{כ}}('''Kepler-22b''') נצפה לראשונה בשנת [[2009]] ואושר בשנת [[2011]]. הוא היה כוכב הלכת הראשון שנמצא ב[[אזור ישיב]] של [[כוכב דמוי שמש]] (מ[[סיווג_ספקטרלי#.D7.A1.D7.95.D7.92_G|סוג G]]){{הערה|[http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/kepscicon-briefing.html NASA's Kepler Mission Confirms Its First Planet in Habitable Zone of Sun-like Star], באתר [[נאס"א]]}}. כוכב הלכת מקיף את כוכב האם שלו במשך 290 [[יממה|יממות]] ארציות - כמעט כמו כדור הארץ, אך לא ידועה ה[[וקטור האקסצנטריות|אקסצנטריות]] של מסלולו. ה[[רדיוס]] שלו מוערך בכ־2.4 רדיוסי ארץ וה[[מסה]] שלו מוערכת בכ־7.92 מסות ארץ, מה שהופך אותו ל[[סופר-ארץ|סופר־ארץ]]{{הערה|[http://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog/data/database PHL's Exoplanets Catalog]|כיוון=שמאל}}. מסלולו של כוכב הלכת קרוב לכוכב האם בכ־15% מאשר כדור הארץ לשמש, אולם קפלר־22 מאיר בכ־25% פחות מן [[השמש]], כך שהטמפרטורה על פניו עשויה להיות דומה לכדור הארץ. טמפרטורת שיווי המשקל (ללא אטמוספירה) שלו היא {{D}}-11°C, ובתוספת [[אפקט חממה]] כפי שיש בכדור הארץ הטמפרטורה הממוצעת על פניו היא 22°C. צפיפותו דומה לצפיפות כדור הארץ, אך לא ברור עדיין אם זהו [[כוכב לכת ארצי]]{{הערה|[http://www.space.com/24128-kepler-22b.html Kepler-22b: Facts About Exoplanet in Habitable Zone], באתר Space.com}}.

=== גליזה 581c ===
{{ערך מורחב|גליזה 581c}}
גליזה 581c {{כ}}('''Gliese 581c''') הוא כוכב לכת המקיף את [[ננס אדום|הננס האדום]] [[גליזה 581]] והתגלה בשנת [[2007]]. כוכב האם אותו מקיף קטן פי שלושה מן [[השמש]], והטמפרטורה שלו היא 3200[[קלווין|K]]. [[מסה|מסת]] כוכב הלכת מוערכת להיות כ־5.6 מסות ארץ, אולם לא ידוע ה[[רדיוס]] שלו והרכבו הכימי{{הערה|[http://exoplanet.eu/catalog/gl_581_c/ Exoplanet catalog - Gliese 581c]|כיוון=שמאל}}. בהנחה שזהו [[כוכב לכת ארצי]] שלו ליבת [[ברזל]] גדולה בדומה לכדור הארץ ניתן להעריך שקוטרו הוא כ־1.5 מזה של כדור הארץ, אך לא ניתן להעריך זאת במדויק בהיעדר נתונים כמו [[צפיפות החומר|צפיפות]] והרכב כימי. זה כוכב הלכת החוץ־שמשי הראשון שהתגלה בתוך תחום [[אזור ישיב|האזור הישיב]] של כוכב האם שלו, ועל מנת לדעת את ה[[טמפרטורה]] עליו יש להתחשב ב[[אלבדו]] ו[[אפקט החממה]]. בהנחה שהכוכב ללא [[אטמוספירה]], עם אלבדו כמו של [[נוגה]] (0.64) הטמפרטורה על פניו תהיה {{D}}-3°C ועם אלבדו כמו של כדור הארץ (0.2496) הטמפרטורה על פניו תהיה 40°C. גילוי זה השפיע על החברה האנושית בכך שהוביל לשליחת אות [[רדיו]] עוצמתית לעבר כוכב הלכת ב־9 ב[[אוקטובר]] [[2009]] מכדור הארץ, ובה 501 מסרים שנבחרו בתחרות{{הערה|{{הטלגרף|Matthew Moore|Messages from Earth sent to distant planet by Bebo|news/newstopics/howaboutthat/3166709/Messages-from-Earth-sent-to-distant-planet-by-Bebo.html|9 October 2008}}}}.

עם זאת, התאמתו של כוכב הלכת שנויה במחלוקת. הכוכב [[גליזה 581]] הוא [[ננס אדום]], מה שגורם לו להיות מועד להתפרצויות אנרגיה עוצמתיות. נוסף על סכנת הקרינה, טמפרטורת שיווי המשקל של כוכב הלכת ({{D}}-3°C – 40°C) היא הטמפרטורה המינימלית שלו, ובהיעדר מידע על ה[[אטמוספירה]] שלו הוא עשוי להיות חם בהרבה מן הצפוי. לא ידוע אם זהו [[כוכב לכת ארצי]] או שהוא דומה יותר ל[[צדק (כוכב לכת)|צדק]] או [[נפטון]], כאשר יש סבירות גבוהה שכוכבי לכת בגודל [[סופר-ארץ|סופר־ארץ]] דומים לנפטון{{הערה|[http://sen.com/news/super-earths-could-be-more-like-mini-neptunes.html Super-Earths are more like mini-Neptunes]|כיוון=שמאל}}. נתון נוסף שעשוי להקשות על התאמתו הוא המסלול המסונכרן של [[גליזה 581c]] עם כוכב האם שלו. [[הקפה סינכרונית|מסלול מסונכרן]] משמעותו שכוכב הלכת מפנה תמיד את אותו הצד לכוכב שלו כך שמחצית ממנו מוארת באופן תמידי והמחצית השנייה אינה מוארת כלל, מה שגורם להפרשי טמפרטורות קיצוניים בין שני החצאים.

כוכב לכת נוסף במערכת, [[גליזה 581g]] (נקרא גם '''זארמינה'''), התגלה בשנת 2010{{הערה|{{הידען|אבי בליזובסקי|כוכב הלכת הדומה ביותר לכדור הארץ התגלה במרחק 20 שנות אור|new-earth-sized-exoplanet-is-in-star’s-habitable-zone-3009107|1 באוקטובר 2010}}}}, אולם קיומו לא אושר עדיין. אם הוא אכן קיים, יהיה כוכב הלכת הדומה ביותר לכדור הארץ שנמצא מכיוון שהוא נמצא בדיוק במרכזו של האזור הישיב של גליזה 581. כוכב לכת בלתי מאושר נוסף במערכת הוא [[גליזה 581d]], ואם הוא קיים הוא יימצא בחלקו החיצוני של [[אזור ישיב|האזור הישיב]]. ה[[מסה]] המינימלית שלו, בדומה לגליזה 581c, היא כ־5.6 מסות ארץ. בהיעדר [[אטמוספירה]] הטמפרטורה בצידו המואר תהיה כ־100°C וכ־{{D}}-150°C בצידו החשוך, אך קיום של אטמוספירה סמיכה עשוי להפוך אותו לדומה יותר לכדור הארץ.

=== גליזה 667Cc ===
גליזה 667 היא [[מערכת מרובת כוכבים]] בה שלושה כוכבים המסומנים באותיות A,{{כ}} B ו־C, ולהם [[סיווג ספקטרלי]] של K3V,{{כ}} K5V ו־M1.5V בהתאמה{{הערה|[http://arxiv.org/abs/1306.6074 A dynamically-packed planetary system around GJ667C with three super-Earths in its habitable zone]|כיוון=שמאל}}. מאז הגילוי של האקזופלנטה הראשונה במערכת נעשו ניסיונות לבניית מודל יציב של המערכת עבור ארבעה וחמישה כוכבי לכת. על פי המודל העדכני ביותר עבור שבעה כוכבים, סביב הכוכב גליזה 667C סובבים לפחות חמישה כוכבי לכת ודאיים ושניים בלתי מאושרים, כאשר שלושה מהם בגודל [[סופר-ארץ|סופר־ארץ]] ובטווח האזור הישיב. מוערך כי כוכב הלכת גליזה 667Cc מקבל מכוכב האם שלו 90% מהקרינה שכדור הארץ מקבל מן השמש, ושחלק גדול מהקרינה הזו היא בתחום ה[[תת-אדום|תת־אדום]] ולא בתחום [[האור הנראה]].

=== קפלר־62e וקפלר־62f ===
קפלר־62 ('''Kepler-62''') הוא כוכב מסוג K2V, שבטווח האזור הישיב שלו נמצאים כוכבי הלכת קפלר־62e וקפלר־62f. מלבד הימצאותם באזור הישיב, הגודל שלהם קטן דיו (1.4 ו־1.6 רדיוסי ארץ) כדי לאפשר להם להיות [[כוכב לכת ארצי|ארציים]] או מכוסי אוקיינוס עם ליבה מוצקה. רוב כוכבי הלכת שהתגלו קודם לכן הם גדולים בהרבה מכדור הארץ ולכן בעלי סיכוי רב יותר להיות דומים לצדק או לנפטון, ואילו השניים בעלי סיכוי רב יותר להיות דמויי ארץ. טמפרטורות שיווי המשקל של כוכבי הלכת e,{{כ}} f הן 270K, 208K בהתאמה ({{D}}-65°C,{{כ}} {{D}}-3°C) ומשך הקפת כוכב האם שלהם הוא 122, 267 יממות ארציות בהתאמה{{הערה|[http://arxiv.org/abs/1304.7387 Kepler-62: A five-planet system with planets of 1.4 and 1.6 Earth radii in the Habitable Zone]|כיוון=שמאל}}.

=== קפלר־69c ===
קפלר־69 ('''Kepler-69''') הוא [[כוכב הסדרה הראשית מסוג G]], כלומר הוא דומה מאוד ל[[השמש|שמש]]. סביבו חג כוכב הלכת קפלר־69c, אשר הרדיוס שלו הוא 1.7 רדיוסים של כדור הארץ וזמן ההקפה שלו הוא 242.5 יום. עם הגילוי שלו בשנת [[2013]] הוא עורר עניין ככוכב דמוי ארץ, אולם מיקומו בגבול הפנימי של האזור הישיב הופך אותו לדומה יותר ל[[נוגה]]{{הערה|[http://arxiv.org/abs/1305.2933 A Potential Super-Venus in the Kepler-69 System]|כיוון=שמאל}}.

===קפלר־452b===
{{ערך מורחב|ערך=[[קפלר-452b|קפלר־452b]]}}
'''קפלר־452b''' (ב[[אנגלית]]: '''Kepler-452b''') הוא [[כוכב לכת חוץ-שמשי|כוכב לכת חוץ־שמשי]] הסובב סביב [[כוכב הסדרה הראשית מסוג G|כוכב מסוג G2]] [[קפלר-452|קפלר־452]]. הוא התגלה על ידי [[טלסקופ חלל|טלסקופ החלל]] [[טלסקופ החלל קפלר|קפלר]] והתגלית פורסמה על ידי [[נאס"א]] ב־[[23 ביולי]] [[2015]]. הוא הכוכב הקטן ביותר שאותר ב[[אזור ישיב]] ועשוי לאפשר [[חיים]].

קפלר־452b גדול ב־60% יותר מ[[כדור הארץ]], והשמש שלו גדולה ב־10% מ[[השמש]] של כדור הארץ. המרחק בין הכוכב לכדור הארץ הוא 1,400 [[שנת אור|שנות אור]], והוא נמצא בקבוצת הכוכבים ברבור. ב[[נאס"א]] סבורים כי פני השטח של קפלר־452b הם סלעיים ודומים לאלו של כדור הארץ.

===K2-18b===
{{ערך מורחב|ערך=[[K2-18b]]}}
כוכב לכת המרוחק 110 שנות אור ומקיף כל 33 יום את ה[[ננס אדום]] [[K2-18]]; ב[[אטמוספירה]] שלו נתגלו לראשונה בשנת [[2019 במדע|2019]] [[אד]]י [[מים]].

== הארצה ==
{{ערך מורחב|הארצה}}
[[הארצה]] היא תהליך [[wikt:היפותטי|היפותטי]] בו הופך [[גרם שמיים]] בלתי ישיב לישיב עבור בני אדם (דמוי ארץ) באופן מלאכותי. התהליך תואר לראשונה ביצירות [[מדע בדיוני]] ומזוהה בעיקר איתן, אך היום גורמים כמו [[נאס"א]] דנים באפשרות מכוונה עתידית לעשות כן. האמצעים הטכנולוגיים של ימינו אינם מאפשרים הארצה מלאה של גרם שמיים, והעלויות הכלכליות יחד עם הקצב האיטי של התהליך הופכות אותו ללא כדאי עדיין.

תהליך הארצה יכלול שינויים במאפיינים כמו [[אטמוספירה]], הימצאות [[מים]], [[אפקט חממה]], תוואי השטח וקיום [[ביוספירה]] מתאימה. ההתאמות יעשו בהתאם לעצם אותו רוצים להאריץ, לדוגמה - מאדים הוא כוכב לכת קר, עם אטמוספירה דלילה שמכילה בעיקר [[פחמן דו-חמצני|פחמן דו־חמצני]] וללא מים נוזליים על פני השטח. הארצתו עשויה לכלול את העשרת האטמוספירה שלו בפחמן דו־חמצני שמצוי על פניו בצורת קרח כדי להגביר את אפקט החממה, ואז יישובו באצות שיבצעו [[פוטוסינתזה]] וימירו את הפחמן הדו־חמצני ל[[חמצן]]. התהליך המלא מורכב בהרבה וכולל אספקטים נוספים.

== ראו גם ==
* [[חיים מחוץ לכדור הארץ]]
* [[כוכב לכת חוץ-שמשי|כוכב לכת חוץ־שמשי]]
* [[הארצה]]
* [[אזור ישיב]]
* [[כוכב דמוי שמש]]
* [[מסע בין-כוכבי]]

== קישורים חיצוניים ==
* [http://scitechdaily.com/searching-life-earth-like-planets-may-mistake-need-consider-superhabitable-planets/ Searching for Life on Earth-Like Planets May Be a Mistake, Need to Consider Superhabitable Planets], באתר SciTechDaily
* {{nrg||יצור מכוכב אחר: התגלו עולמות דמויי כדור הארץ|559/588||1|2}}
* [http://davidson.weizmann.ac.il/online/maagarmada/astrophysics/כוכב-דמוי-ארץ כוכב דמוי ארץ], באתר [[מכון דוידסון לחינוך מדעי]]
* {{הארץ|אסף שטול־טראורינג|לראשונה: חוקרים זיהו אור מכוכב לכת קטן|1.1706222|13 במאי 2012}}
*{{ynet|ד"ר יגאל פת־אל|תבונה קוסמית: האם יש חיים מחוץ לכדור הארץ?|3996021|8 בדצמבר 2010}}
* {{ynet|רויטרס|הכי דומה לכדור הארץ: יש חיים על 186f?|4511042|18 באפריל 2014}}
* {{הידען|סיינטיפיק אמריקן ישראל|עולמות טובים יותר מכדור הארץ / רנה הלר|worlds-better-then-earth-0705158|7 במאי 2015}}
* {{Ynet|ד"ר אביב אופיר, [[מכון דוידסון לחינוך מדעי]]| המקומות שמתאימים לחיים|article/rkK8xuH5v|21 בנובמבר 2020}}

==הערות שוליים==
{{הערות שוליים|יישור=ימין}}

[[קטגוריה:אסטרוביולוגיה]]
[[קטגוריה:כוכבי לכת חוץ-שמשיים]]