Définition et limites de la zone habitable
La zone habitable est délimitée par deux effets climatiques. La limite interne est définie par l'effet de serre galopant : si une planète est trop proche, les océans s'évaporent, créant un cycle de rétroaction positive qui élève encore la température (comme Vénus). La limite externe est définie par le refroidissement global : trop loin de l'étoile, le CO₂ gèle en neige carbonique et ne peut plus maintenir l'effet de serre nécessaire (hypothèse Mars glaciale). Ces limites dépendent fortement de la luminosité stellaire : une étoile 4 fois plus lumineuse a une zone habitable 2 fois plus éloignée (car r ∝ √L).
Les exoplanètes dans la zone habitable
Des milliers d'exoplanètes ont été découvertes dans la zone habitable de leur étoile. Quelques exemples marquants : Proxima Centauri b (Proxima Cen, 4,2 al) est dans la zone habitable d'une naine rouge — mais soumise à de violentes éruptions stellaires. Les planètes de TRAPPIST-1 (3, 4 et 5e orbites en zone habitable) sont des cibles majeures pour la recherche de biosignatures. Kepler-452b orbite une étoile très semblable au Soleil à 1,05 UA — souvent appelée « cousine de la Terre ». Tau Ceti e et f pourraient être dans la zone habitable.