200px|thumb|right|Maa on varmasti elinkelpoinen planeetta, sillä me olemme kaikki eliöitä, ja asumme kaikki Maassa. Sen pinnan lämpötila on elämälle sopiva, ja siinä on riittävä määrä vettä. Elinkelpoisena planeettana pidetään planeettaa, jolla voi esiintyä jonkinlaista elämää. Kapeamman määritelmän mukaan elinkelpoinen planeetta tarkoittaa Maata muistuttavaa planeettaa, jossa voisi elää edes osa Maapallon asutuksesta. Muihin yhdisteisiin, kuin hiiliyhdisteisiin ja veteen perustuva vaihtoehtoinen biokemia, saattaisi mahdollistaa elämän monentyyppisillä taivaankappaleilla. Kaikki elinkelpoiset planeetat eivät tällöin olisi suoraan ihmisen asutettavissa. Vaihtoehtoisella biokemialla eläviä eliöitä ei kuitenkaan ole toistaiseksi löydetty.

Ihmiselle soveltuvaa Maata muistuttavaa planeettaa kutsutaan tarkemmin asuinkelpoiseksi planeetaksi. Meidän tuntemamme elämä vaatii muun muassa hiiltä, vetyä, happea, typpeä, rikkiä ja fosforia. Vety ja happi muodostavat vettä. Elinkelpoinen planeetta määritelläänkin usein planeetaksi, jonka pinnalla voi esiintyä pitkiä aikoja nestemäistä vettä.

Jotkut planeetat ovat varmasti elinkelvottomia. Kuun ja Merkuriuksen kokoisella kappaleella ei ole kunnollista kaasukehää. Jos planeetan massa on alle 0,07 Maan massaa, se on varmasti elinkelvoton. Jos planeetan lämpötila on 374 °C, ei vettä enää ole nesteenä. Yli 10 Maan massainen planeetta lienee myrkyllinen vety-ilmakehältään, tai sen vetyvaippa on nestemäinen ja se on elämälle soveltumaton jättiläisplaneetta.

Asuinkelpoinen planeetta thumb|right|350px|Kuvitteellinen elinkelpoinen planeetta avaruudessa. Planeetan mantereet ovat aavikkoa, koska kasvit ja eläimet eivät ole nousseet maalle. Tästä huolimatta planeetan meret voivat kuhista elämää.

Asuinkelpoinen planeetta on elämälle soveltuva planeetta, jolla ihminen voi asua. Maa on ainoa asuinkelpoinen planeetta meidän aurinkokunnassamme, eikä löydettyjen eksoplaneettojen joukosta ole tähän mennessä todettu yhtäkään todistettavasti ihmisasutukseen sopivaa planeettaa.

Planeetan pinnan keskilämpötilan olisi oltava veden jäätymispisteen ja 30 asteen välillä. Kaasukehän pitäisi olla ihmisille hengityskelpoinen. Ilmanpaineen olisi oltava 0,35–2,6 atm, painovoima päästää heliumin pakoon, mutta pitää typen. Pinnalla on oltava sekä jää- että vesialueita.

Elinkelpoinen Maata läheisesti muistuttava planeetta vaatii keskustähden, joka pysyy vakaana vähintään 2,7 miljardia vuotta. Jos aurinko olisi hyvin epävakaa ja sen kirkkaus vaihtelisi, planeetta vuoroin paistuisi ja vuoroin pakastuisi. Varmasti elinkelpoisena pidetään Maata muistuttavaa planeettaa, joka on suunnilleen samalla etäisyydellä keskustähdestään kuin Maa. Sen massan on karkeasti ottaen oltava sama kuin Maan (0,4-2,35 maan massaahttp://www.strangehorizons.com/2002/20020225/planets.shtml ) Päivän pituuden olisi oltava korkeintaan 96 tuntia, ettei lämpötila putoaisi liikaa yön aikana.

Michael Hartin vuonna 1979 julkaiseman hyvin pessimistisen tutkimuksen mukaan Maata muistuttava planeetta voisi olla elinkelpoinen suunnilleen etäisyydellä 0,95–1,01 AU. Kauempana Auringosta Maa saattaisi jäätyä lumipalloksi. Alle 0,95 AU:n päässä Auringosta Maan ilmakehään haihtuisi kasvihuonekaasuiksi vesihöyryä, joka käynnistäisi Maan kuumenemisen karkaavan kasvihuoneilmiön takia. Ensin vesi höyrystyisi ilmakehään ja haihtuisi avaruuteen, kun tropopaussin lämpötilainversio olisi heikentynyt tai poissa ja päästäisi vesihöyryn avaruuteen. Sitä ennen yhteyttäminen häviäisi. Tämän jälkeen tulivuoret sylkisivät hiilidioksidia ilmakehään, ja Maa kuumenisi Venuksen kaltaiseksi pätsiksiWard, Peter D.: Planeetta Maan elämä ja kuolema. Tähtitieteellinen yhdistys, 2003..

Esimerkiksi Venus on liian lähellä Aurinkoa, ja planeetan lämpötilaa kohottaa merkittävästi voimakas kasvihuoneilmiö. Marsissa lämpötila on yleensä liian alhainen elämälle ja planeetan painovoima on pieni, minkä vuoksi paksu kaasukehä karkaisi sieltä pois. Planeetalla on oltava huomattavia määriä happea ja vettä sekä mieluiten melko vakaa, kiinteä kuori. Lisäksi planeetalla on oltava magneettikenttä ja laattatektoniikka, joka kierrättää hiilidioksidia sitomalla sitä kiveen.

Elinkelpoisen planeetan ominaisuuksia Maapallon lämpötilan vaikutus elämään

Erään määritelmän mukaan ihmiselle elinkelpoisella planeetalla ainakin 10%:lla pinnasta keskilämpötila on välillä 10-30 °C ja muilla alueilla keskilämpötila on aina välillä -10-40 °C.http://www.geosc.psu.edu/~kasting/PersonalPage/Pdf/Icarus_93.pdf Elämä kukoistaa parhaiten yleensä 25-35 asteessaLovelock 2003, s. 48.

Nykymaapallon lämpötiloja Maassa on pääosin niin viileää ja toisaalta lämmintä, että elämä sietää sen lämpötiloja. Lämpötila vaihtelee Maassa vuorokaudenajasta, päivästä, vuodesta sekä leveys- ja pituusasteista riippuen melkoisesti. Maan keskimääräinen pintalämpötila on noin 15 °C, vaikka joskus esiintyy jopa 45 °C helteitä Saharan aavikoilla ja jopa -82 °C pakkasia Etelämantereella. Maassa vesi voi esiintyä nestemäisenä eikä se jäädy laajoilla alueilla. Täysin jäättömän maan ja viime jääkauden tapaisen jääkausitilan ero on keskilämpötilassa 10 °C. Jos keskilämpötila olisi noin -15 - -60 °C astetta, Maa jäätyisi kokonaan. Toisaalta +40 - +45 °C keskilämpötila olisi elämälle merkittävän haitallista.

Lämpötilan vaikutus Maapallon eliöihin 40 °C:ssä kasvit kuolevat maalta ja 45 °C solujen mitokondrioiden toiminta heikkenee.Peter D. Ward, Donald Brownlee: Planeetta Maan elämä ja kuolema URSA Gummerus 2003 s. 129 - Lämpötilassa 50 °C lähes kaikki monisoluinen elämä on mahdoton maalla, mutta sitä voi olla merissä, esim. sukkulamatoja ja laakamatoja. 70 °C:ssä maalla elää vain bakteereja ja merissä joitain monisoluisia eliöitä. Kuumissa lähteissä tiedetään elävän joitain yksisoluisia bakteereja ja arkkieliöitä jopa +125 °C:n lämpötilassa.

Jos meren lämpötila on alle 12 °C, merieliöitä on vähänLovelock 2003, s. 33 niin kuin suurimmassa osassa eli 80%:ssaLovelock 2003, s. 49 maapallon meriä. Yli 10 asteen lämpötilassa meriin muodostuu kerros, joka estää ravinteiden kierron ja levien eläminen meriveden pinnassa. Levien ihannelämpötila on 10 °C. Puut vaativat yli 10 asteen kesälämpötiloja ja niiden ihannelämpötila on 20 °CLovelock 2003, s. 52. Kameli voi elää autiomassa jopa 40 °C ruumiinlämpöisenä. Ihmisen ruumiinlämpö on yleensä 36-39 °C, mutta voi olla hetkellisesti 34-41 °C. Lätäköt kuivuvat nopeasti jos lämpötila on yli 25 °C, mikä vastaa hellerajaa.

Jäkälä kasvaa, lisääntyy ja viihtyy vielä -24 °C:n lämpötilassa ja varastoituu itiöksi -100 °C:n lämpötilaan.http://www.redcolony.com/art.php?id=0109020

Maan lämpötilavaihtelut Maan pintalämpötilan arvellaan joskus liitukaudella olleen 21-30 °C asteen luokkaa, jääkaudella ehkä 5-9 °C astetta. Erään arvion mukaan prekambrikaudella 3,8 miljardia vuotta sitten keskilämpötila maan pinnalla oli 80 °C, 3,0 miljardia vuotta sitten 70 °C, 2,0 miljardia vuotta sitten 60 °C ja 1,5 miljardia vuotta sitten 40 °C. Maata uskotaan alkuaikoina lämmittäneen hiilidioksidin ja metaanin luoma kasvihuoneilmiö.

Kaasukehä

Maan tyyppistä elämää ylläpitävällä planeetalla on oltava kaasukehä, jonka hapen osapaineen on oltava sopivissa rajoissa ja jossa vesi pysyy nesteenä.Nils Mustelin: Elämää maailmankaikkeudessa Planeetan kaasukehässä on oltava happea, typpeä ja hiilidioksidia.

Happi on välttämätön eläimille, mutta kasveille ja monille mikrobeille se on pikemminkin haitallista. Kun elämä maapallolla syntyi, ei ilmakehässä ollut vapaata happea. Kun fotosynteesiin kykenevät syanobakteerit ja kasvit ilmestyivät maapallolle, alkoi ilmakehän happipitoisuus kasvaa, jolloin happea käyttävät kuluttajat, kuten eläimet, pääsivät kehittymään. Typpi estää liian nopeaa hapettumista ja hiilidioksidi on kasvien yhteyttämiselle välttämätön.

Eräiden arvioiden mukaan 10 ilmakehän painetta suurempi paine on eliöille huono asia.

Planeetan massan vaikutus kaasukehään Jos planeetta on maata huomattavasti kevyempi, happi karkaa pois sitä helpommin, mitä lämpimämpi planeetta on. Toisaalta liian massiivisessa planeetassa voi olla hyvin tiheä kaasukehä, joka on jättiläisplaneettojen tapauksessa muuttunut alaosaltaan valtavaksi vety- ja helium-mereksi. Toisaalta raskaan planeetan ilmakehässä voi olla myrkyllisiä kaasuja. Suunnilleen 1,5 maan säteinen/4 Maan massainen terrestrinen planeetta pidättelee maata vastaavalla etäisyydellä vetyä kaasukehässään pitkiä aikoja. Vedyn täytyisi päästä karkaamaan planeetan pinnalta, jotta planeetta olis elinkelpoinen.

Eräiden laskelmien mukaan enin vety ja helium karkaavat pois, jos planeetan säde on luokkaa 0,8-1,15 Maan sädettä, jos planeetan yleinen koostumus vastaa maataOrigin and Loss of nebula-captured hydrogen envelopes from "sub"- to "super-Earths" in the habitable zone of Sun-like stars.

Teoriassa happi ja typpi pysyisivät 0,12 tai jopa 0,07 Maan massaisen planeetan pinnalla.http://planetquest.jpl.nasa.gov/TPFDarwinConf3/documents/slides/HabitableTerrestrialPlanets-HowTheyFormWhereTheyFormAndWhereToLookForThem-Raymond.pdf Williams et al 1997

Ilmakehän paineen ja koostumuksen vaikutus elämään Kaasunpaine vaikuttaa myös kaasumaisten aineiden sulamis- ja kiehumispisteisiin, nämä taas planeetan ilmastoon ja lämpötilaan. Kaasunpaine riippuu planeetan ilmakehässä olevan kaasun määrästä, pakonopeudesta ja lämpötilasta. Ihminen vaatii noin 500 mbar paineen eli puolen ilmakehän paineen, joka vastaa 5-6 kilometrin korkeutta Maassa. Syvämeren kalojen tiedetään kestävän hyvin suuria, satojen ilmakehien paineita.

Hengityskelpoinen ilma sisältää hiilidioksidia alle 10 mbar osapaineen verran, typpeä yli 300 mbar ja happea 130-300 mbar. Jos planeetan ilmakehässä olisi hiilidioksidia 10% nykyisen Maan ilmakehän 0,04%:n sijasta, se vaatisi hengityskoneistolta ainakin 10 kertaa nykyistä suurempaa tehoa.Raudsepp 1993 s. 175 Kasvit tarvitsevat hiilidioksidin osapaineen yli 10,15 mbar, typen 1-10 ja hapen > 1 mbar.

Liiallisessa happimäärässä materiaalit syttyvät itsestään, toisaalta liian vähäisessä happipitoisuudessa jotkin eläimet eivät voisi hengittää. Jos happea on ilmakehässä noin 35%, tulipalot ovat yhtä yleisiä ja tuhoisia kuin puhtaassa hapessaLovelock 2006, s. 38, 39 alkup lähde Andrew Watson, Tim Lenton.

Nestemäinen vesi vaatii 6,08 hPa:n eli 0,006 Maan ilmakehän paineen pysyäkseen nesteenä. Alhaisissa paineissa vesi pysyy nesteenä pienemmällä lämpötila-alueella nesteenä kuin Maan ilmakehän paineessa.

C. McKay, J. Kasting, O. Toon: Making Mars Habitable. In: Nature. 352, S. 489-496, 1991

Suure Arvo Planeetan pintalämpötila 0 - 30 °C Maan keskilämpötila 15 °C Kasveille  Koko paine > 10 hPa O2, N2, CO2 Hiilidioksidi > 0,15 hPa Fotosynteesi Typpi > 1 - 10 hPa Happi > 1 hPa Ihminen Hapen O2 osapaine > 250 hPa Hengitysilma > 500 hPa < 5000 hPa  700 hPa, 3000m korkeudessa esiintyy jo happikadosta johtuvia sairauksia. Hapen ylimäärä luo happinarkoosin Hiilidioksidi < 10 hPa Typpi > 300-3200 hPa Happi > 130-300/1600 hPa 

Magneettikenttä Elinkelpoisella planeetalla on oltava kosmiselta hiukkassäteilyltä suojaava magneettikenttä. Magneettikentän syntyminen edellyttää runsaasti radioaktiivisia aineita planeetan sisustassa, koska magneettikenttä syntyy radioaktiivisuuden lämmityksestä johtuvissa virtauksissa planeetan sisällä. Planeetan on pyörittävä nopeasti jotta magneettikentän synnyttävä dynamo toimisi. Esimerkiksi Venuksella ei ole voimakasta, suojaavaa magneettikenttää, koska se pyörii hyvin akselinsa ympäri hyvin hitaasti. Venuksen vuorokausi on pidempi kuin sen vuosi.

Laattatektoniikka