Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Terrestrische planeten zijn de rotsachtige planeten van het zonnestelsel

De vier aardse planeten omvatten Mercurius, Venus, de Aarde en Mars. EdgeworksHeather/CC BY-SA

Planeten in ons zonnestelsel vallen in een van de twee hoofdcategorieën:Joviaanse planeten en terrestrische planeten .

Joviaanse planeten omvatten de gasreuzen en ijsreuzen van het buitenste zonnestelsel, terwijl terrestrische planeten de kleine rotsachtige planeten binnen het binnenste zonnestelsel omvatten.

Tot deze rotsachtige aardse planeten behoren de vier die het dichtst bij onze zon staan:Mercurius, Venus, Aarde en Mars. Wat maakt deze hemellichamen nog meer tot aardse planeten, en hoe verhouden ze zich tot enkele van de andere wonderbaarlijke planeten in het zonnestelsel en daarbuiten? Wij leggen het uit.

Inhoud
  1. Is elke rotsachtige planeet een aardse planeet?
  2. Terrestrische planeten in ons zonnestelsel
  3. Terrestrische planeten buiten het zonnestelsel
  4. Dwergplaneten en superaardes
  5. Kernloze planeten

Is elke rotsachtige planeet een aardse planeet?

Het korte antwoord is ja. Alle aardse planeten in het universum delen dezelfde kenmerken als de vier aardse planeten in het binnenste gebied van ons eigen zonnestelsel. Sommige hebben een rotsachtige kern of een metalen kern, maar alle aardse planeten zijn omgeven door een op silicium gebaseerde rotsachtige mantel of een vast oppervlak dat voornamelijk uit op koolstof gebaseerde mineralen bestaat.

Het oppervlak van een aardse planeet is hellend en vertoont topografische kenmerken zoals bergen, valleien en ravijnen als gevolg van vulkanische activiteit, verschuivende tektonische platen en, in het geval van de aarde, snel bewegend vloeibaar water.

Een aardse planeet is groot genoeg om een ​​secundaire atmosfeer te vormen, maar is doorgaans te klein en draait in gebieden met hoge temperaturen dicht bij de zon om planetaire ringsystemen te vormen zoals die gevonden worden op grotere, verder weg gelegen Jupiterplaneten.

Terrestrische planeten in ons zonnestelsel

Laten we de aardse planeten in ons lokale zonnestelsel bespreken:Mercurius, Venus, Aarde en Mars.

Kwik

Het Mercury Atmosphere and Surface Composition Spectrometer (MASCS)-instrument aan boord van NASA's MESSENGER-ruimtevaartuig heeft dit spectrale oppervlak vastgelegd meting van de planeet Mercurius. NASA/JPL

Deze aardse planeet is een plaats van uitersten. Het is de kleinste van alle planeten in het zonnestelsel en is nauwelijks groter dan de maan van de aarde en andere natuurlijke satellieten. Mercurius is ook de planeet die het dichtst bij de zon staat en zorgt voor een verblindende blootstelling aan zichtbaar licht die bijna zeven keer zo helder is als een zonnige zomerdag op onze planeet.

Vanwege zijn kleine massa en de nabijheid van de zon heeft Mercurius de snelste omlooptijd rond de zon van alle planeten. Het duurt slechts 87,97 aardse dagen voordat Mercurius een volledige baan rond de zon maakt (één Mercuriaans jaar). Dat is bijna 46,6 kilometer per seconde!

Hoewel je misschien denkt dat de positie van Mercurius als planeet die het dichtst bij de zon staat, het logischerwijs de heetste planeet maakt, maakt de dunne atmosfeer het moeilijk om warmte vast te houden.

Overdag kunnen de temperaturen oplopen tot wel 800 graden Fahrenheit (430 graden Celsius), maar 's nachts dalen tot wel min 290 graden Fahrenheit (minus 180 graden Celsius).

Een interessant feit over Mercurius:de nabijheid van de zon heeft ervoor gezorgd dat de planeet een ongebruikelijke rotatie heeft ontwikkeld die bekend staat als orbitale resonantie. Dat betekent dat hij drie keer om zijn as draait voor elke twee banen rond de zon.

“Een raar gevolg van dit fenomeen betekent dat als je op Mercurius zou kunnen staan ​​en de temperaturen van 400 graden Celsius op het middaguur zou kunnen weerstaan, je 176 aardse dagen (twee Mercuriaanse jaren) zou moeten tellen totdat je de volgende meemaakte”, legt dr. . Vahé Peroomian, hoogleraar natuurkunde en astronomie aan de Universiteit van Zuid-Californië.

Venus

Venus heeft een dikke, giftige atmosfeer gevuld met koolstofdioxide en is voortdurend gehuld in dik, gelig wolken zwavelzuur die warmte vasthouden en een op hol geslagen broeikaseffect veroorzaken. NASA

Dankzij de dikke atmosfeer is Venus de heetste van de vier aardse planeten. De atmosfeer is giftig en bestaat uit koolstofdioxide en geelachtige zwavelzuurwolken. Dit broeikaseffect, gecombineerd met de nabijheid van Venus tot de zon, produceert verzengende oppervlaktetemperaturen tot wel 475 graden Celsius. Venus heeft ook veel geologische oppervlaktekenmerken die vergelijkbaar zijn met die van andere aardse planeten, waaronder bergen en (potentieel actieve) vulkanen.

Hoewel Venus gewoonlijk de bijnaam 'de tweeling van de aarde' krijgt, omdat ze ongeveer dezelfde grootte en massa heeft, kunnen deze twee ijzeren planeten niet méér van elkaar verschillen, vooral als je vergelijkt hoe goed hun omgeving het leven ondersteunt. Venus heeft bijvoorbeeld een verpletterende luchtdruk aan het oppervlak.

‘Als je op het oppervlak van Venus zou staan, zou de luchtdruk hetzelfde zijn als wanneer je 914 meter onder het oceaanoppervlak zou zijn’, zegt Peroomian. Je zou 50 kilometer hoog de atmosfeer van Venus in moeten gaan om een ​​laag te bereiken waar de atmosferische druk en het gemiddelde vergelijkbaar waren met die van de aarde op zeeniveau, zegt hij.

Aarde

De aarde is de enige bekende bewoonbare planeet in het zonnestelsel, of daarbuiten. NASA

Mensen hebben de kosmische loterij werkelijk gewonnen door het geluk te hebben gehad de aarde onze thuisplaneet te mogen noemen. De baan van de aarde landt binnen de bewoonbare zone van "Goudlokje" - niet te heet om het overwegend vloeibare oppervlak van de aarde te laten koken en niet te koud om de flora en fauna op het rotsachtige oppervlak van onze planeet te vriesdrogen. De aarde is de aardse planeet die precies goed is.

Een groot deel van deze gastvrije omgeving is ook te danken aan de atmosfeer van de aarde, die voornamelijk bestaat uit stikstof, zuurstof en sporengassen. Dit uit meerdere lagen bestaande krachtveld voorziet de bewoners van onze planeet van ademende lucht, drinkbaar water in de vorm van natuurlijke bronnen en neerslag, en bescherming tegen zonnestraling.

Misschien heb je zelfs het genoegen gehad om getuige te zijn van deze levensreddende zonnescherm wanneer je het wervelende 'noorderlicht' (aurora borealis) door de nachtelijke hemel ziet dansen.

Mars

Dit mozaïek van Mars markeert 20 jaar sinds de lancering van de Mars Express van de European Space Agency, en onthult de kleur en compositie van de planeet in spectaculaire details. Europese Ruimtevaartorganisatie

Mars is een dichte planeet. Hoewel het een veel kleinere ijzeren kern heeft dan de aarde, maakt de vergelijkbare massa nog steeds ongeveer de helft van de omvang van de planeet uit.

Het meest opvallende kenmerk van Mars is het uitgestrekte, desolate landschap, bezaaid met gigantische bergtoppen en woestijnen van rood ijzeroxidestof. Er zijn aanwijzingen dat het oppervlak van de Rode Planeet ooit bedekt was met zijrivieren die kloven en andere geografische kenmerken uitsneden. Maar de dunne atmosfeer zorgt ervoor dat water niet lang op het oppervlak blijft. De enige tekenen van water of waterdamp zijn als ijs in de poolgebieden.

Extrasolaire terrestrische planeten buiten het zonnestelsel

Deze artist's impression toont een weergave van het oppervlak van de planeet Proxima b, die rond de rode dwergster draait Proxima Centauri, de dichtstbijzijnde ster bij het zonnestelsel. Proxima b is iets massiever dan de aarde en draait in de bewoonbare zone rond Proxima Centauri, waar de temperatuur geschikt is voor vloeibaar water op het oppervlak. ESO/M. Kornmesser

Wetenschappers veronderstellen dat er veel extrasolaire aardse planeten – of exoplaneten – zijn in nabijgelegen sterrenstelsels en zonnestelsels. Dit zijn planeten, zoals de aarde, die rond hun eigen sterren draaien. De belangrijkste uitdaging om te bewijzen welke planeten buiten het zonnestelsel overeenkomsten vertonen met het aardoppervlak is de afstand die ze tot ons zonnestelsel bevinden.

De dichtstbijzijnde van de potentieel terrestrische extrasolaire planeten bij ons zonnestelsel bevindt zich bijvoorbeeld in het Proxima Centauri-systeem, op meer dan 4 lichtjaar en 40 biljoen kilometer van de aarde. Het heet Proxima b en het is een van de superaarde.

Astronomen kunnen alleen weloverwogen gissingen maken over de vraag of Proxima b deel uitmaakt van de aardse of Joviaanse planeten, op basis van informatie die is verzameld uit de gegevens wanneer de planeet tussen de aarde en zijn lokale ster beweegt.

Dwergplaneten en superaardes

Astronomen en natuurkundigen theoretiseren ook dat deze aardse exoplaneten enorm variëren in grootte en minerale samenstelling. Andere zonnestelsels produceren waarschijnlijk planeten met verschillende chemische en minerale samenstellingen, en de draaiende protoplanetaire schijf van een vroeg zonnestelsel rond een jonge ster zou een breed scala aan koolstofplaneten, dwergplaneten en superaardes zoals Proxima b kunnen produceren.

Een dwergplaneet is niet veel groter dan een maan of een 'kleine planeet' uit een asteroïdengordel, dus het is een grotere uitdaging om deze planeten in de ruimte te identificeren en te volgen dan een exoplaneet uit de categorie superaarde.

Kernloze planeten

De planetaire structuur van veel planeten buiten het zonnestelsel kan ook afwijken van onze aardse definitie van een 'ijzeren planeet' als ze een vast oppervlak hebben zonder een dichte metalen kern. Het is ook onmogelijk zonder verder onderzoek te concluderen of een van deze hypothetische kernloze planeten in de ‘Goudlokje-zones’ van het binnenste zonnestelsel van hun respectievelijke ster de atmosfeer en de vloeibare waterreserves zou hebben om menselijk leven in stand te houden.

Daarom blijven wetenschappers voorlopig nabijgelegen binnenplaneten bestuderen om meer inzicht te krijgen in welke terrestrische exoplaneten de beste kans hebben om Aarde 2.0 te worden. Andere leden van onze soort kunnen echter hun eerlijke deel doen om de planeet die we al hebben te beschermen en de noodzaak om andere aardse planeten te zoeken vermijden als plan B.

Dat is enorm

Een van de belangrijkste verschillen tussen aardse planeten ter grootte van de aarde en de planeten van Jupiter (ook wel gasreuzen genoemd) is een extreem verschil in planetaire massa en volume. Jupiter, de grootste van de gasreuzenplaneten, heeft bijvoorbeeld ongeveer 318 maal de massa van de aarde. Dit verschil in grootte wordt nog groter als we rekening houden met het volume. Als we een denkbeeldige lege bol ter grootte van Jupiter zouden maken, zou je maar liefst 1.323 aardes nodig hebben om hem te vullen. Jupiter is zelfs zo groot dat als je alle andere planeten in ons zonnestelsel zou combineren tot een enorm, transformatorachtig hemellichaam, Jupiter nog steeds meer dan het dubbele van zijn omvang zou hebben.