Man muss eine Unterscheidung hinsichtlich der Oberflächentemperatur von Planeten vornehmen.
Hierzu wird der Sternorbit in drei Zonen eingeteilt: warme, habitable und kalte Zone.
Als Kriterium für die Einteilung gilt der Aggregatzustand von Wasser auf der Oberfläche. Nur in der habitablen Zone ist es möglich, dass Wasser in flüssiger Form auftritt.
Als habitable (bewohnbare) Zone bezeichnet man daher den Abstandsbereich, in dem sich ein Planet von seinem Zentralstern befinden muss, damit Wasser dauerhaft in flüssiger Form, als Voraussetzung für Leben vorkommen kann.
Liegt ein Planet in dieser habitablen Zone, wird er als potentiell bewohnbar (warm) eingeordnet. Planeten, die zwischen Stern und habitabler Zone liegen, werden als hot eingestuft. Ein Planet außerhalb der habitablen Zone wird als cold bezeichnet.

Die genaue Position einer habitablen Zone in einem Sonnensystem, ist vom Sterntypus abhängig, d.h. von der Strahlung und der Temperatur des Sterns.
Die habitable Zone kann vereinfacht, aus der Leuchtkraft eines Sterns berechnet werden. Der Durchschnittsradius dieser Zone, eines beliebigen Sternes, kann mit folgender Gleichung berechnet werden:

d ist der Durchschnittsradius der bewohnbaren Zone in AE
L_Stern ist die bolometrische Leuchtkraft eines Sternes
L_Sonne ist die bolometrische Leuchtkraft der Sonne.

In der Astronomie ist die bolometrische Helligkeit ein Maß für die Gesamtleuchtkraft eines Himmelskörpers, d.h. die über das gesamte elektromagnetische Spektrum integrierte Leuchtkraft. Bei einem Stern doppelt so hell wie die Sonne ist der Durchschnittsradius 1,4 AE.

AE = astronomische Einheit = 149.597.870 Km = Abstand Sonne-Erde

1.6.2 - Katalogdaten für Exoplaneten

Von 603 durch Kepler beobachteten Planetensystmen konnte in 10 Systemen Planeten, in habitablen Zonen, nachgewiesen werden. Dieses entspricht einem Anteil von 1,658 % bzgl. der untersuchten Planetensysteme. Der Wahrscheinlichkeitsfaktor beträgt damit:

F_h1 = 10:603 = 0,016.58

Im Buch werden noch die Die Daten des "Habitable Exoplanets Catalog" von 2013 bis 2019 behandelt und ausgewetet.

Zur Vereinfachung aller weiterer Rechnungen kann mit dem gerundeten Wert aus der Petigura-Untersuchung gearbeitet werden, also:

F_h = 0,016.66... = 1:60

Bezogen auf alle Sternsysteme A in unserer Galaxie ergibt sich die Anzahl N_h der sonnenähnlichen Sternsysteme, die habitable Planeten besitzen, zu:

Einsetzen der Faktoren in die Gleichung 1.6.1 liefert: