Tutkiessaan aurinkokuntamme monien vuosisatojen ajan, tähtitieteilijät oppivat paljon maailmankaikkeudessamme olevista planeetatyypeistä. Tämä tieto on sittemmin laajentunut ekstrasolaaristen planeettojen löytämisen ansiosta, joista monet ovat samanlaisia kuin mitä olemme havainneet täällä kotona.
Esimerkiksi, vaikka on havaittu satoja erikokoisia kaasu jättiläisiä (joita on koon vuoksi helpompi havaita), on havaittu myös useita planeettoja, jotka ovat samanlaisia kuin Maa - eli. ”Maan kaltaisia”. Näitä kutsutaan maanpäällisiksi planeeteiksi, nimitykseksi, joka kertoo paljon planeetasta kuinka sen tuli.
Määritelmä:
Maanpäällinen planeetta on myös telluurinen tai kivinen planeetta, taivaankappale, joka koostuu pääasiassa silikaattikiveistä tai metalleista ja jolla on kiinteä pinta. Tämä erottaa ne kaasu jättiläisistä, jotka koostuvat pääasiassa kaasuista, kuten vedystä ja heliumista, vedestä ja joistakin raskaammista elementeistä eri tiloissa.
Ilmaus maanpäällinen planeetta on johdettu latinalaisesta terästä (ts. Maasta). Maanpäälliset planeetat ovat siksi "maan kaltaisia", mikä tarkoittaa, että ne ovat rakenteeltaan ja koostumukseltaan samanlaiset kuin Maapallo.
Koostumus ja ominaisuudet:
Kaikilla maanpäällisillä planeetoilla on suunnilleen samantyyppinen rakenne: keskeinen metallinen ydin, joka koostuu pääosin raudasta ja ympäröivän silikaattivaipan kanssa. Sellaisilla planeetoilla on yhteisiä pintaominaisuuksia, joihin kuuluvat kanjonit, kraatterit, vuoret, tulivuoret ja muut vastaavat rakenteet veden läsnäolosta ja tektonisesta aktiivisuudesta riippuen.
Maapallon planeetoilla on myös toissijainen ilmapiiri, joka syntyy tulivuoren tai komeetan vaikutusten kautta. Tämä erottaa ne myös kaasu jättiläisistä, joissa planeetta-ilmakehä on primaarinen ja vangittiin suoraan alkuperäisestä aurinkosumusta.
Maanpäälliset planeetat tunnetaan myös sillä, että niillä on vähän tai ei ollenkaan kuut. Venuksella ja Merkurilla ei ole kuut, kun taas maapallolla on vain yksi (Kuu). Marsilla on kaksi satelliittia, Phobos ja Deimos, mutta nämä muistuttavat enemmän suuria asteroideja kuin todellisia kuita. Toisin kuin kaasu jättiläiset, maanpäällisillä planeetoilla ei ole myöskään planeettarengasjärjestelmiä.
Auringon maanpäälliset planeetat:
Kaikki sisäisen aurinkokunnan sisällä olevat planeetat - elohopea, Venus, maa ja Mars - ovat esimerkkejä maanpäällisistä planeetoista. Kukin niistä koostuu pääasiassa silikaattikivestä ja metallista, joka on erotettu tiheästä metallisesta ytimestä ja silikaattivaipasta. Kuu on samanlainen, mutta sillä on paljon pienempi rautaydin.
Io ja Europa ovat myös satelliitteja, joiden sisäiset rakenteet ovat samanlaisia kuin maanpäällisten planeettojen. Entisen tapauksessa kuun koostumuksen mallit viittaavat siihen, että vaippa koostuu pääasiassa silikaattikivestä ja raudasta, joka ympäröi raudan ja rautasulfidin ydintä. Toisaalta Euroopalla uskotaan olevan rautaydin, jota ympäröi ulkoinen vesikerros.
Kääpiö planeettoja, kuten Ceres ja Pluto, ja muut suuret asteroidit ovat samanlaisia kuin maanpäälliset planeetat siinä tosiasiassa, että niillä on kiinteä pinta. Ne eroavat kuitenkin toisistaan siinä, että koostuvat keskimäärin jäisemmistä materiaaleista kuin kivi.
Maanpäälliset planeetat:
Suurin osa aurinkokunnan ulkopuolella havaituista planeetoista on ollut kaasujättiläisiä, koska niitä on helpompi havaita. Vuodesta 2005 lähtien on kuitenkin löydetty satoja potentiaalisesti maanpäällisiä ekstrasolaarisia planeettoja - lähinnä Keplerin avaruusoperaation avulla. Suurin osa näistä on ollut ns. Supermaapalloja (ts. Planeettoja, joiden massat ovat maan ja Neptunuksen välillä).
Esimerkkejä maapallon ekstrasolaarisista planeetoista ovat Gliese 876 d, planeetta, jonka massa on 7 - 9 kertaa maapallon massa. Tämä planeetta kiertää punaista kääpiötä Gliese 876, joka sijaitsee noin 15 valovuoden päässä maasta. Kolmen (tai mahdollisesti neljän) maanpäällisen eksoplaneetan olemassaolo vahvistettiin myös vuosina 2007-2010 Gliese 581 -järjestelmässä, joka on toinen punainen kääpiö, joka on suunnilleen 20 valovuoden päässä maasta.
Pienin näistä, Gliese 581 e, on vain noin 1,9 maan massaa, mutta kiertää tähtiä hyvin lähellä. Kaksi muuta, Gliese 581 c ja Gliese 581 d, sekä ehdotettu neljäs planeetta (Gliese 581 g) ovat massiivisempia supermaapaloja, jotka kiertävät tähden asettamiskelpoisella alueella tai sen lähellä. Jos totta, tämä voi tarkoittaa, että nämä maailmat ovat mahdollisesti asuttavia maapallon kaltaisia planeettoja.
Ensimmäinen vahvistettu maanpäällinen eksoplaneetta, Kepler-10b - planeetta, jolla on 3–4 maapallon massaa ja joka sijaitsee noin 460 valovuoden päässä maapallosta - löydettiin vuonna 2011 Keplerin avaruusoperaatiolla. Samana vuonna Kepler Space Observatory -ryhmä julkaisi luettelon 1235 ekstrasolaarisesta planeetan ehdokkaasta, mukaan lukien kuusi, jotka olivat ”Maan koko” tai “super Maan koko” (ts. Alle 2 Maan säteellä) ja jotka sijaitsevat heidän alueellaan tähteä asuttavat alueet.
Siitä lähtien Kepler on löytänyt satoja planeettoja Kuukokoisesta supermaapallosta, ja tällä kokoalueella on paljon enemmän ehdokkaita. Tammikuusta 2013 lähtien on löydetty 2740 planeettaehdokasta.
Luokat:
Tutkijat ovat ehdottaneet useita luokkia maanpäällisten planeettojen luokitteluun. Silikaatti planeettoja ovat aurinkokunnassa nähtyä vakiona olevaa maanpäällistä planeettaa, jotka koostuvat pääasiassa piipohjaisesta kivimaisesta vaipasta ja metallisesta (rauta) ytimestä.
Rauta planeettoja ovat maanpäällisen planeetan teoreettinen tyyppi, joka koostuu melkein kokonaan raudasta ja jolla on siksi suurempi tiheys ja pienempi säde kuin muilla vertailukelpoisella massalla olevilla planeetalla. Tämän tyyppisten planeettojen uskotaan muodostuvan korkean lämpötilan alueille, jotka ovat lähellä tähtiä ja joilla protoplanetaarisella levyllä on runsaasti rautaa. Elohopea on mahdollinen esimerkki, joka muodostui lähellä aurinkoamme ja jonka metallinen ydin on 60–70% sen planeettamassasta.
Johdoton planeetta ovat toinen teoreettinen tyyppi maanpäällisestä planeetasta, sellainen, joka koostuu silikaattikivestä, mutta siinä ei ole metallista ydintä. Toisin sanoen ydimätön planeetta on vastakohta rautaplanettiin. Ydittomien planeettojen uskotaan muodostuvan kauemmas tähtiä kohden, missä haihtuva hapettava materiaali on yleisempää. Vaikka aurinkokunnassa ei ole ytimetöntä planeettaa, chondrite-asteroidit ja meteoriitit ovat yleisiä.
Ja sitten on Hiiliplaneettoja (alias. ”timantti planeetat”), teoreettinen luokka planeettoja, jotka koostuvat metallisydämestä, jota ympäröivät pääasiassa hiilipohjaiset mineraalit. Myöskään aurinkojärjestelmässä ei ole tämän kuvauksen mukaisia planeettoja, mutta siinä on runsaasti hiilipitoisia asteroideja.
Viime aikoihin saakka kaikki, mitä tiedemiehet tiesivät planeetoista - mukaan lukien niiden muodot ja olemassa olevat tyypit - tulivat tutkimalla omaa aurinkokuntamme. Mutta eksoplaneettojen löytämisessä viime vuosikymmenen aikana tapahtuneen räjähdyksen kanssa planeetoista tiedämme, että tiedämme planeetoista, on kasvanut huomattavasti.
Yhden vuoksi olemme tulleet ymmärtämään, että planeettojen koko ja mittakaava ovat suurempia kuin aiemmin ajateltiin. Lisäksi olemme ensimmäistä kertaa nähneet, että monia maapallon kaltaisia planeettoja (joihin voi kuulua myös asumiskelpoisuutta) on tosiasiallisesti olemassa muissa aurinkojärjestelmissä.
Kuka tietää, mitä löydämme, kun meillä on mahdollisuus lähettää koettimia ja miehitettyjä tehtäviä muille maanpäällisille planeetoille?
Space Magazine -lehdessä on artikkeleita pienimmistä maanpäällisistä eksoplaneetoista ja kaasuplaneetoista. Uusimmat tiedot vahvistetuista ekstrasolaarisista planeetoista on muista tutustua Keplerin planeettakandidaateihin.
Täydellinen luettelo kaikista vahvistetuista ja mahdollisista planeetoista on Extrasolar Planet Encyclopediassa.
Astronomy Cast: lla on jaksoja maanpäällisillä planeetoilla, mukaan lukien Mars, ja haastattelussa Darin Ragozzinessa, joka on yksi Kepler Space Mission -tutkijoista.
