3.

⓸ 공전과 자전이 일정해야 한다

행성이 자전축을 기준으로 어떻게 움직이느냐도 생명체 진화 가능성을 판가름짓는 중요한 요소이다. 생명체가 사는 데 필요한 첫 번째 가정은 행성에는 온화한 계절이 형성되어야 한다는 것이다. 황도면 수직에 대해 적도경사각이 거의 기울어져 있지 않거나 아예 기울어지지 않았을 경우 계절은 생겨나지 않을 것이며 생물학적 진화를 촉진하는 요소가 사라지게 된다. 경사각이 클 때에 비해 행성의 온도가 하락할 수도 있다. 적도 좁은 영역에 항성의 열복사가 계속될 경우 더운 열기는 행성의 양극으로 움직이지 않게 되며 행성 전체는 극지방의 극한의 기후로 바뀌게 될 것이다. 반대로 행성이 심하게 기울어져 있을 경우 계절 변화는 극심해지며 이 역시 생태계가 항상성을 유지하기 힘들게 만든다. 지구에서 신생대 제4기에 적도 경사각 기울기가 커짐과 함께 극지대 빙하가 감소했으며, 이를 통해 당시 온도가 올라갔고 계절적 변동폭도 함께 줄어들었다. 행성은 상대적으로 밤과 낮이 오래 지속되지 않아야 한다. 즉 자전의 속도가 너무 느리면 안된다. 만약 1회 자전하는 데 걸리는 시간이 몇 년이라면 낮의 반구와 밤의 반구 온도차는 극심하게 날 것이며, 이는 마치 극단적인 이심률을 보이는 행성 표면의 온도 변화와 비슷한 효과를 불러 올 것이다.행성은 상대적으로 밤과 낮이 오래 지속되지 않아야 한다. 즉 자전의 속도가 너무 느리면 안된다. 만약 1회 자전하는 데 걸리는 시간이 몇 년이라면 낮의 반구와 밤의 반구 온도차는 극심하게 날 것이며, 이는 마치 극단적인 이심률을 보이는 행성 표면의 온도 변화와 비슷한 효과를 불러 올 것이다.

⑤ 행성이 공전하고 있는 항성의 온도가 적정해야 한다. 


모든 항성들은 가장 뜨거운 O부터 B,A,F,G,K를 거쳐 가장 어두운 M의 7개 분광형으로 나눌 수 있다. 이는 항성의 표면 온도에 따라 항성이 내보내는 빛의 색이 결정된다는 점을 이용한 분류법이다. 예를 들어, O형 항성의 경우 청색을 띠며 표면 온도가 25000K 이상이고, 태양이 속한 G형 항성의 경우 황색을 띠며 5000~6000K 사이의 표면 온도를 지니고 있다. 질량이 클수록 별의 밝기는 밝고 수명은 짧다. 
 
  어떤 별 주위에는 생명이 태어나서 자라기에 적절한 온도가 형성되는 띠가 존재한다.  뜨겁고 밝은 별일수록 그 띠는 별로부터 먼 곳에 위치하고 있지만 폭은 넓다. 반대로 차갑고 어두운 별일수록 띠는 별로부터 가까운 곳에 있고, 그 폭은 좁다.  태양의 6만 배 정도 밝기를 지닌 O형 항성의 거주가능 영역은 별로부터 100~1000 천문단위 거리는 되나 그 폭은 매우 넓고 태양의 수십 배 밝기의 A형 항성은 태양으로부터 3-6천문단위 거리, 우리 태양과 같은 G형은 태양으로부터 0.7~1.5천문단위 정도에 걸쳐 거주영역이 형성된다. 태양보다 어두운 K형은 0.3~0.7 천문단위, 가장 어두운 적색왜성의 경우 0.3천문단위 이하 거리인데 예로 적색 왜성에도 가장 어두운 축에 드는 프록시마 센타우리의 경우 지구-달 거리의 5배인 150만 km에 불과하다.
  밝고 뜨거운 별의 경우 별 주위에서 적당한 온도가 형성될 확률이 높으나 행성의 수명의 짧기 때문에 생명체가 탄생하기에는 시간이 촉박하다. 지구는 45억년 전에 탄생하였고, 원시적인 생명체가 나오기 까지 이후에도 수억년이 걸렸다. 다른 행성에게도 이 기준을 적용한다면 최소한 수억년의 시간이 필요하다. O나 B의 경우 수백만에서 수천만 년 밖에 살지 못하기 때문에 이 조건에 충족하지 못한다.  어두운 별은 수명이 길고 그 수가 많다. 하지만 이들 별을 어둡기 때문에 생명체 거주가능 영역의 폭이 좁다. 이 폭 안에서 행성이 원형의 궤도를 그릴 확률은 적다. 그렇기 때문에 많은  수에 비해서 생명체가 자라날 행성의 확률은 낮다. 무엇보다 자외선 차단이 불가능한 경우가 많기 때문에 생명이 생존할 가능성이 떨어지게 된다.
 그렇기에 '생명체를 거느릴 수 있는 별'의 후보로는 '차가운 F형'에서 G형을 거쳐 '뜨거운 K형'까지가 거론되고 있다. 여기에 해당되는 광구 온도 범위는 대략 6300 켈빈 남짓에서 시작하여 5100 켈빈 정도까지이다. 태양은 G2형의 주계열성이며 이 범위 내에 자리 잡고 있다.

⓺ 지구 유사성 지수(ESI)가 1과 가까워야 한다.

지구 유사성 지수(Earth Similarity Index, ESI)는 지구와 크기, 밀도, 표면온도, 중력 등이 얼마나 비슷한지를 계산하여 나타낸 것이다. 0.00부터 1.00까지 존재하며, 지구는 1.00이다. 원래는 행성을 위해 고안되었지만 이 공식은 위성이나 다른 물질에게도 적용된다. 0.8 이상의 높은 ESI를 가진 행성은 지구형 행성일 확률이 높으며 생명체 존재의 가능성이 높다.