Beim Studium 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 denen ähneln, die wir hier zu Hause beobachtet haben.
Während beispielsweise Hunderte von Gasriesen unterschiedlicher Größe entdeckt wurden (die aufgrund ihrer Größe leichter zu erkennen sind), wurden auch zahlreiche Planeten gesichtet, die der Erde ähnlich sind – aka. 'Wie Erde'. Dies sind sogenannte terrestrische Planeten, eine Bezeichnung, die viel über einen Planeten aussagt, wie er entstanden ist.
Definition:
Ein terrestrischer Planet, auch Tellur- oder Gesteinsplanet genannt, ist ein Himmelskörper, der hauptsächlich aus Silikatgestein 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 also solche, die „erdähnlich“ sind, das heißt, sie ähneln in Struktur und Zusammensetzung dem Planeten Erde.
Künstlerisches Konzept für die in den letzten Jahren entdeckten erdähnlichen extrasolaren Planeten. Bildnachweis: NASA/JPL
Zusammensetzung und Eigenschaften:
Alle terrestrischen Planeten haben ungefähr die gleiche Struktur: einen zentralen metallischen Kern, der hauptsächlich aus Eisen besteht, mit einem umgebenden Silikatmantel. Solche Planeten haben gemeinsame Oberflächenmerkmale, zu denen Canyons, Krater, Berge, Vulkane und andere ähnliche Strukturen gehören, abhängig von der Anwesenheit von Wasser und tektonischer Aktivität.
Terrestrische Planeten haben auch sekundäre Atmosphären, die durch Vulkanismus oder Kometeneinschläge erzeugt werden. Dies unterscheidet sie auch von Gasriesen, bei denen die planetarischen Atmosphären primär sind und direkt aus dem ursprünglichen Sonnennebel eingefangen wurden.
Terrestrische Planeten sind auch dafür bekannt, dass sie nur wenige oder keine Monde haben. Venus und Merkur haben keine Monde, während die Erde nur 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.
Die innere Struktur der Erde, hier dargestellt als aus mehreren „Schichten“ bestehend. Bildnachweis: Discovermagazine.com
Sonnenterrestrische Planeten:
Alle diese Planeten im Inneren Sonnensystem – Merkur, Venus, Erde und Mars – sind Beispiele für terrestrische Planeten. Beide bestehen hauptsächlich aus Silikatgestein und Metall, wobei zwischen einem dichten, metallischen Kern und einem Silikatmantel unterschieden wird. Der Mond ist ähnlich, hat aber einen viel kleineren Eisenkern.
das und Europa sind auch Satelliten, deren interne Strukturen denen terrestrischer Planeten ähneln. Bei ersteren legen Modelle der Mondzusammensetzung nahe, dass der Mantel hauptsächlich aus Silikatgestein und Eisen besteht, der einen Kern aus Eisen und Eisensulfid umgibt. Europa hingegen hat vermutlich einen Eisenkern, 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 mehr eisigen Materialien als Gesteinen bestehen.
Extrasolare terrestrische Planeten:
Die meisten der außerhalb des Sonnensystems entdeckten Planeten waren Gasriesen, da sie leichter zu erkennen sind. Seit 2005 wurden jedoch Hunderte potenziell terrestrischer extrasolarer Planeten gefunden – hauptsächlich von den Weltraummission Kepler . Die meisten davon waren so genannte „ Super-Erden “ (d. h. Planeten mit Massen zwischen der von Erde und Neptun).
Beispiele für extrasolare terrestrische Planeten sind Gliese 876 d , ein Planet, der eine Masse von 7 bis 9 Mal der Masse der Erde hat. Dieser Planet umkreist den Roten Zwerg Gliese 876, der sich etwa 15 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Die Existenz von drei (oder möglicherweise vier) terrestrischen Exoplaneten wurde zwischen 2007 und 2010 auch im System Gliese 581, einem weiteren Roten Zwerg, etwa 20 Lichtjahre von der Erde entfernt, bestätigt.
Der kleinste von diesen, Gliese 581 e , hat nur etwa 1,9 Erdmassen, kreist aber sehr nahe am Stern. Zwei andere, 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 kreisen. 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, der sich etwa 460 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet – wurde 2011 von der Weltraummission Kepler gefunden. Im selben Jahr veröffentlichte das Team des Kepler Space Observatory eine Liste von 1235 Kandidaten für extrasolaren Planeten , darunter sechs, die „erdgroß“ oder „übererdgroß“ waren (d. h. weniger als 2 Erdradien) und die sich innerhalb der bewohnbaren Zonen ihrer Sterne befanden.
Seitdem hat Kepler Hunderte von Planeten entdeckt, die von Mondgröße bis hin zu Supererden reichen, mit vielen weiteren Kandidaten in diesem Größenbereich. Ab Januar 2013, 2740 Planetenkandidaten entdeckt wurden.
Kategorien:
Wissenschaftler haben mehrere Kategorien zur Klassifizierung terrestrischer Planeten vorgeschlagen.Silikatplanetensind der Standardtyp von terrestrischen Planeten im Sonnensystem, die hauptsächlich aus einem siliziumbasierten Gesteinsmantel und einem metallischen (Eisen-)Kern bestehen.
Eisenplanetensind eine theoretische Art von terrestrischen Planeten, die fast vollständig aus Eisen bestehen und daher eine größere Dichte und einen kleineren Radius aufweisen als andere terrestrische Planeten vergleichbarer Masse. 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 Merkur, der sich in der Nähe unserer Sonne gebildet hat und einen metallischen Kern hat, der 60–70% seiner Planetenmasse entspricht.
Kernlose Planetensind eine andere theoretische Art von terrestrischen Planeten, die aus Silikatgestein bestehen, aber keinen metallischen Kern haben. Mit anderen Worten, kernlose Planeten sind das Gegenteil eines Eisenplaneten. 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, Chondriten Asteroiden und Meteoriten sind weit verbreitet.
Und dann gibt esKohlenstoffplaneten(alias „Diamantplaneten“), eine theoretische Klasse von Planeten, die aus einem Metallkern bestehen, der von hauptsächlich kohlenstoffbasierten Mineralien umgeben ist. Auch hier hat das Sonnensystem keine Planeten, die dieser Beschreibung entsprechen, aber eine Fülle von kohlenstoffhaltig Asteroiden.
Bis vor kurzem stammte alles, was Wissenschaftler über Planeten wussten – einschließlich ihrer Entstehung und der verschiedenen Arten, die es gibt – aus der Untersuchung unseres eigenen Sonnensystems. Aber mit der Explosion, die bei der Entdeckung von Exoplaneten im letzten Jahrzehnt stattgefunden hat, ist unser Wissen über Planeten erheblich gewachsen.
Zum einen haben wir verstanden, dass die Größe und das Ausmaß der Planeten größer sind als bisher angenommen. Darüber hinaus haben wir zum ersten Mal gesehen, dass viele erdähnliche Planeten (die auch bewohnbar sein könnten) tatsächlich in anderen Sonnensystemen existieren.
Wer weiß, was wir finden werden, wenn wir die Möglichkeit haben, Sonden und bemannte Missionen zu anderen terrestrischen Planeten zu schicken?
Universe Today hat Artikel über kleinster terrestrischer Exoplanet und Gasplaneten . Die neuesten Informationen zu bestätigten extrasolaren Planeten finden Sie im Kepler’s Planet-Kandidaten .
Eine vollständige Liste aller bestätigten und potenziellen Planeten finden Sie im Extrasolar Planet Enzyklopädie .
Astronomy Cast hat Episoden auf den terrestrischen Planeten, einschließlich März , und ein Interview mit Darin Ragozzine , einem der Wissenschaftler der Kepler Space Mission.
