Bei der Untersuchung unseres Sonnensystems im Laufe vieler Jahrhunderte haben Astronomen viel über die Arten von Planeten gelernt, die in unserem Universum existieren. Dieses Wissen hat sich seitdem dank der Entdeckung extrasolarer Planeten erweitert, von denen viele dem ähneln, was wir hier zu Hause beobachtet haben.
Während zum Beispiel Hunderte von Gasriesen unterschiedlicher Größe entdeckt wurden (die aufgrund ihrer Größe leichter zu erkennen sind), wurden auch zahlreiche Planeten entdeckt, die der Erde ähnlich sind - auch bekannt als. "Wie Erde". Dies sind sogenannte terrestrische Planeten, eine Bezeichnung, die viel über einen Planeten aussagt, wie er entstanden ist.
Definition:
Ein terrestrischer Planet, auch als tellurischer oder felsiger Planet bekannt, ist ein Himmelskörper, der hauptsächlich aus Silikatgesteinen oder Metallen besteht und eine feste Oberfläche hat. Dies unterscheidet sie von Gasriesen, die hauptsächlich aus Gasen wie Wasserstoff und Helium, Wasser und einigen schwereren Elementen in verschiedenen Zuständen bestehen.
Der Begriff terrestrischer Planet leitet sich vom lateinischen „Terra“ (d. H. Erde) ab. Terrestrische Planeten sind daher solche, die „erdähnlich“ sind, was bedeutet, dass sie in Struktur und Zusammensetzung dem Planeten Erde ähnlich sind.
Zusammensetzung und Eigenschaften:
Alle terrestrischen Planeten haben ungefähr die gleiche Struktur: einen zentralen Metallkern, der hauptsächlich aus Eisen besteht und einen umgebenden Silikatmantel aufweist. Solche Planeten haben gemeinsame Oberflächenmerkmale, zu denen Schluchten, Krater, Berge, Vulkane und andere ähnliche Strukturen gehören, abhängig von der Anwesenheit von Wasser und der tektonischen Aktivität.
Terrestrische Planeten haben auch sekundäre Atmosphären, die durch Vulkanismus oder Kometeneinschläge erzeugt werden. Dies unterscheidet sie auch von Gasriesen, bei denen die Planetenatmosphäre primär ist und direkt vom ursprünglichen Solarnebel erfasst wurde.
Terrestrische Planeten sind auch dafür bekannt, dass sie nur wenige oder gar keine Monde haben. Venus und Merkur haben keine Monde, während die Erde nur den einen (den Mond) hat. Der Mars hat zwei Satelliten, Phobos und Deimos, aber diese ähneln eher großen Asteroiden als echten Monden. Im Gegensatz zu den Gasriesen haben terrestrische Planeten auch keine Planetenringsysteme.
Solar Terrestrial Planets:
Alle diese Planeten im Inneren Sonnensystem - Merkur, Venus, Erde und Mars - sind Beispiele für terrestrische Planeten. Jedes besteht hauptsächlich aus Silikatgestein und Metall, was zwischen einem dichten Metallkern und einem Silikatmantel unterschieden wird. Der Mond ist ähnlich, hat aber einen viel kleineren Eisenkern.
Io und Europa sind ebenfalls Satelliten mit internen Strukturen, die denen terrestrischer Planeten ähneln. Im ersteren Fall deuten Modelle der Mondzusammensetzung darauf hin, dass der Mantel hauptsächlich aus Silikatgestein und Eisen besteht, das einen Kern aus Eisen und Eisensulfid umgibt. Andererseits wird angenommen, dass Europa einen Eisenkern hat, der von einer äußeren Wasserschicht umgeben ist.
Zwergplaneten wie Ceres und Pluto und andere große Asteroiden ähneln terrestrischen Planeten darin, dass sie eine feste Oberfläche haben. Sie unterscheiden sich jedoch darin, dass sie im Durchschnitt aus eisigeren Materialien als Gestein bestehen.
Extrasolare terrestrische Planeten:
Die meisten Planeten, die außerhalb des Sonnensystems entdeckt wurden, waren Gasriesen, da sie leichter zu erkennen sind. Seit 2005 wurden jedoch Hunderte potenziell terrestrischer extrasolarer Planeten gefunden - hauptsächlich von der Weltraummission Kepler. Die meisten davon waren sogenannte "Supererden" (d. H. Planeten mit Massen zwischen Erde und Neptun).
Beispiele für extrasolare terrestrische Planeten sind Gliese 876 d, ein Planet mit einer Masse, die sieben- bis neunmal so groß ist wie die der Erde. Dieser Planet umkreist den Roten Zwerg Gliese 876, der sich ungefähr 15 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Die Existenz von drei (oder möglicherweise vier) terrestrischen Exoplaneten wurde auch zwischen 2007 und 2010 im Gliese 581-System bestätigt, einem weiteren roten Zwerg, der ungefähr 20 Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
Die kleinste davon, Gliese 581 e, hat nur etwa 1,9 Erdmassen, umkreist aber sehr nahe am Stern. Zwei weitere, Gliese 581 c und Gliese 581 d, sowie ein vorgeschlagener vierter Planet (Gliese 581 g) sind massereichere Supererden, die in oder nahe der bewohnbaren Zone des Sterns umkreisen. Wenn dies zutrifft, könnte dies bedeuten, dass diese Welten potenziell bewohnbare erdähnliche Planeten sind.
Der erste bestätigte terrestrische Exoplanet, Kepler-10b - ein Planet mit 3 bis 4 Erdmassen und etwa 460 Lichtjahren von der Erde entfernt - wurde 2011 von der Kepler-Weltraummission gefunden. Im selben Jahr veröffentlichte das Team des Kepler Space Observatory eine Liste von 1235 extrasolaren Planetenkandidaten, darunter sechs, die „Erdgröße“ oder „Supererdengröße“ (dh weniger als 2 Erdradien) hatten und sich innerhalb ihrer befanden bewohnbare Zonen der Sterne.
Seitdem hat Kepler Hunderte von Planeten entdeckt, die von Mondgröße bis zu Supererden reichen, mit vielen weiteren Kandidaten in diesem Größenbereich. Bis Januar 2013 wurden 2740 Planetenkandidaten entdeckt.
Kategorien:
Wissenschaftler haben verschiedene Kategorien zur Klassifizierung terrestrischer Planeten vorgeschlagen. Silikatplaneten sind die Standardtypen von Erdplaneten im Sonnensystem, die hauptsächlich aus einem felsigen Mantel auf Siliziumbasis und einem metallischen (Eisen-) Kern bestehen.
Eisenplaneten sind ein theoretischer Typ eines terrestrischen Planeten, der fast ausschließlich aus Eisen besteht und daher eine größere Dichte und einen kleineren Radius als andere terrestrische Planeten vergleichbarer Masse aufweist. Es wird angenommen, dass sich Planeten dieses Typs in den Hochtemperaturregionen in der Nähe eines Sterns bilden und wo die protoplanetare Scheibe reich an Eisen ist. Ein mögliches Beispiel ist Quecksilber, das sich in der Nähe unserer Sonne gebildet hat und einen metallischen Kern hat, der 60–70% seiner Planetenmasse entspricht.
Kernlose Planeten sind ein weiterer theoretischer Typ eines terrestrischen Planeten, der aus Silikatgestein besteht, aber keinen metallischen Kern hat. Mit anderen Worten, kernlose Planeten sind das Gegenteil eines eisernen Planeten. Es wird angenommen, dass sich kernlose Planeten weiter vom Stern entfernt bilden, wo flüchtiges oxidierendes Material häufiger vorkommt. Obwohl das Sonnensystem keine kernlosen Planeten hat, sind Chondrit-Asteroiden und Meteoriten häufig.
Und dann gibt es Kohlenstoffplaneten (auch bekannt als "Diamantplaneten"), eine theoretische Klasse von Planeten, die aus einem Metallkern bestehen, der hauptsächlich von Mineralien auf Kohlenstoffbasis umgeben ist. Auch hier hat das Sonnensystem keine Planeten, die dieser Beschreibung entsprechen, aber eine Fülle von kohlenstoffhaltigen Asteroiden.
Bis vor kurzem stammte alles, was Wissenschaftler über Planeten wussten - einschließlich ihrer Entstehung und der verschiedenen Arten - aus der Untersuchung unseres eigenen Sonnensystems. Aber mit der Explosion, die in den letzten zehn Jahren bei der Entdeckung von Exoplaneten stattgefunden hat, ist das, was wir über Planeten wissen, erheblich gewachsen.
Zum einen haben wir verstanden, dass die Größe und der Maßstab von Planeten größer sind als bisher angenommen. Darüber hinaus haben wir zum ersten Mal gesehen, dass viele erdähnliche Planeten (zu denen auch die Bewohnbarkeit gehören könnte) tatsächlich in anderen Sonnensystemen existieren.
Wer weiß, was wir finden werden, wenn wir die Möglichkeit haben, Sonden und bemannte Missionen an andere terrestrische Planeten zu senden?
Das Space Magazine enthält Artikel über kleinste terrestrische Exoplaneten und Gasplaneten. Die neuesten Informationen zu bestätigten extrasolaren Planeten finden Sie in den Kepler-Planetenkandidaten.
Eine vollständige Liste aller bestätigten und potenziellen Planeten finden Sie in der Extrasolar Planet Encyclopaedia.
Astronomy Cast hat Episoden auf den terrestrischen Planeten einschließlich des Mars und ein Interview mit Darin Ragozzine, einem der Wissenschaftler der Kepler Space Mission.
