Pētot mūsu Saules sistēmu daudzu gadsimtu laikā, astronomi daudz uzzināja par planētu veidiem, kas pastāv mūsu Visumā. Kopš šī laika zināšanas ir paplašinājušās, pateicoties ekstrasolāru planētu atklāšanai, no kurām daudzas ir līdzīgas tam, ko mēs novērojām šeit mājās.
Piemēram, lai arī ir atklāti simtiem dažāda lieluma gāzes gigantu (kurus lieluma dēļ ir vieglāk atklāt), ir pamanītas arī daudzas planētas, kas ir līdzīgas Zemei - aka. “Zemei līdzīgs”. Tās ir tā saucamās zemes planētas, apzīmējums, kas daudz pasaka par planētu, kā tā radās.
Definīcija:
Zemes planēta, kas pazīstama arī kā terorainā vai akmeņainā planēta, ir debess ķermenis, kas sastāv galvenokārt no silikāta iežiem vai metāliem, un ar cietu virsmu. Tas tos atšķir no gāzes milžiem, kurus galvenokārt veido tādas gāzes kā ūdeņradis un hēlijs, ūdens un daži smagāki elementi dažādos stāvokļos.
Termins sauszemes planēta ir atvasināts no latīņu valodas “Terra” (t.i., Zeme). Tādēļ sauszemes planētas ir tās, kas ir “Zemei līdzīgas”, kas nozīmē, ka to uzbūve un sastāvs ir līdzīgs Zemes planētai.
Sastāvs un raksturojums:
Visām zemes planētām ir aptuveni tāda paša veida struktūra: centrālā metāla serde, kas galvenokārt sastāv no dzelzs, ar apkārtējo silikāta apvalku. Šādām planētām ir kopīgas virsmas iezīmes, kas ietver kanjonus, krāterus, kalnus, vulkānus un citas līdzīgas struktūras atkarībā no ūdens klātbūtnes un tektoniskās aktivitātes.
Sauszemes planētām ir arī sekundārā atmosfēra, ko rada vulkānisms vai komētas triecieni. Tas viņus atšķir arī no gāzes milžiem, kur planētu atmosfēra ir primārā un tika uztverta tieši no sākotnējā Saules miglāja.
Zemes planētas ir arī zināmas ar to, ka tām ir maz pavadoņu vai to nav vispār. Venērai un Merkuram nav pavadoņu, bet Zemei ir tikai viens (Mēness). Marsam ir divi satelīti, Foboss un Deimos, taču tie vairāk līdzinās lieliem asteroīdiem nekā faktiskajiem pavadoņiem. Atšķirībā no gāzes milžiem, zemes planētām nav arī planētu gredzenu sistēmu.
Saules zemes planētas:
Zemes planētu piemēri ir visas šīs planētas, kas atrodamas iekšējā Saules sistēmā - Merkurs, Venēra, Zeme un Marss. Katrs no tiem galvenokārt sastāv no silikāta ieža un metāla, kas ir atšķirīgs starp blīvu, metālisku kodolu un silikāta apvalku. Mēness ir līdzīgs, bet tam ir daudz mazāks dzelzs kodols.
Io un Europa ir arī satelīti, kuru iekšējās struktūras ir līdzīgas sauszemes planētu struktūrai. Pirmajā gadījumā mēness kompozīcijas modeļi liek domāt, ka mantija galvenokārt sastāv no silikāta ieža un dzelzs, kas ieskauj dzelzs un dzelzs sulfīda kodolu. No otras puses, tiek uzskatīts, ka Europa ir dzelzs serde, kuru ieskauj ārējs ūdens slānis.
Rūķu planētas, piemēram, Cēres un Plutona, kā arī citi lielie asteroīdi ir līdzīgi zemes planētām ar to, ka tām ir cieta virsma. Tomēr tie atšķiras ar to, ka vidēji sastāv no vairāk ledainiem materiāliem nekā klints.
Zemes virszemes planētas:
Lielākā daļa ārpus Saules sistēmas atklāto planētu ir bijuši gāzes giganti, ņemot vērā faktu, ka tās ir vieglāk pamanīt. Tomēr kopš 2005. gada ir atrasti simtiem potenciāli sauszemes ekstrasolāru planētu - galvenokārt Keplera kosmosa misijas ietvaros. Lielākā daļa no tām ir bijusi tā dēvētā “super-Zeme” (t.i., planētas ar masu starp Zemes un Neptūnu).
Zemes ekstrasolāru planētu piemēri ir Gliese 876 d, planēta, kuras masa ir 7 līdz 9 reizes lielāka nekā Zemei. Šī planēta riņķo ap sarkano punduri Gliese 876, kas atrodas aptuveni 15 gaismas gadu attālumā no Zemes. Trīs (vai, iespējams, četras) sauszemes eksoplanetu esamība tika apstiprināta arī no 2007. līdz 2010. gadam Gliese 581 sistēmā, kas ir vēl viens sarkanais punduris aptuveni 20 gaismas gadu attālumā no Zemes.
Mazākā no tām, Gliese 581 e, ir tikai aptuveni 1,9 Zemes masas, bet riņķo ļoti tuvu zvaigznei. Divas citas, Gliese 581 c un Gliese 581 d, kā arī ierosinātā ceturtā planēta (Gliese 581 g) ir masīvākas superzemes, kas riņķo ap zvaigznes apdzīvojamo zonu vai tās tuvumā. Ja tā ir taisnība, tas varētu nozīmēt, ka šīs pasaules ir potenciāli apdzīvojamas Zemei līdzīgas planētas.
Pirmo apstiprināto sauszemes eksoplanetu Kepler-10b - planētu ar 3 līdz 4 Zemes masām un aptuveni 460 gaismas gadu attālumā no Zemes - Keplera kosmosa misija atrada 2011. gadā. Tajā pašā gadā Keplera Kosmosa observatorijas komanda izlaida sarakstu ar 1235 ekstrasolāru planētu kandidātiem, ieskaitot sešus, kas bija “Zemes lieluma” vai “super Zemes izmēra” (ti, mazāki par 2 Zemes rādiusiem) un kuri atradās to robežās zvaigžņu apdzīvojamās zonas.
Kopš tā laika Keplers ir atklājis simtiem planētu, sākot no Mēness lieluma līdz superzemēm, un šajā izmēru diapazonā ir vēl daudz citu kandidātu. Kopš 2013. gada janvāra ir atklāti 2740 planētas kandidāti.
Kategorijas:
Zinātnieki ir ierosinājuši vairākas kategorijas sauszemes planētu klasificēšanai. Silikāta planētas ir standarta Saules sistēmā redzamās sauszemes planētas tips, kuras galvenokārt sastāv no akmeņainas apšuvuma uz silīcija bāzes un metāla (dzelzs) serdes.
Dzelzs planētas ir teorētisks zemes planētas tips, kas gandrīz pilnībā sastāv no dzelzs, un tāpēc tam ir lielāks blīvums un mazāks rādiuss nekā citām salīdzināmas masas sauszemes planētām. Tiek uzskatīts, ka šāda veida planētas veidojas augstas temperatūras reģionos, kas atrodas tuvu zvaigznei, un kur protoplanetārajā diskā ir daudz dzelzs. Iespējams piemērs ir dzīvsudrabs, kas izveidojies tuvu mūsu saulei un kura metāliskais kodols ir 60–70% no tās planētas masas.
Bezgalu planētas ir vēl viens teorētisks zemes planētas tips, kas sastāv no silikāta ieža, bet kam nav metāliska serdeņa. Citiem vārdiem sakot, planētas bez kodola ir pretstats dzelzs planētai. Tiek uzskatīts, ka bezgabalu planētas veidojas tālāk no zvaigznes, kur biežāk ir gaistoši oksidējoši materiāli. Lai arī Saules sistēmā nav planētu bez kodoliem, hondrīta asteroīdi un meteorīti ir izplatīti.
Un tad ir Oglekļa planētas (pazīstams arī kā “dimanta planētas”), teorētiska planētu klase, kas sastāv no metāla serdes, kuru galvenokārt ieskauj minerāli uz oglekļa bāzes. Atkal Saules sistēmā nav planētu, kas atbilstu šim aprakstam, bet tajā ir pārpilnība oglekļainu asteroīdu.
Vēl nesen viss, ko zinātnieki zināja par planētām, ieskaitot to veidošanos un pastāvošos veidus, nāca no mūsu pašu Saules sistēmas izpētes. Bet līdz ar sprādzienu, kas pēdējās desmitgades laikā notika eksoplanetu atklāšanā, ir ievērojami pieaudzis tas, ko mēs zinām par planētām.
Pirmkārt, mēs esam sapratuši, ka planētu izmēri un mērogi ir lielāki, nekā tika domāts iepriekš. Turklāt mēs pirmo reizi redzējām, ka daudzas planētas, kas ir līdzīgas Zemei (kurās varētu ietilpt arī apdzīvojamība), patiesībā pastāv citās Saules sistēmās.
Kas zina, ko mēs atradīsim, kad mums būs iespēja sūtīt zondes un apkalpotas misijas uz citām zemes planētām?
Žurnālā Space Space ir raksti par mazākajām sauszemes eksoplanetām un gāzes planētām. Lai iegūtu jaunāko informāciju par apstiprinātajām ekstrasolārajām planētām, noteikti apskatiet Keplera planētas kandidātus.
Pilns visu apstiprināto un potenciālo planētu saraksts ir atrodams Extrasolar Planet Encyclopaedia.
Astronomijas cast ir epizodes uz zemes planētām, ieskaitot Marsu, un intervija ar Darinu Ragozzīnu, vienu no Keplera kosmosa misijas zinātniekiem.
