Uurides meie päikesesüsteemi paljude sajandite jooksul, õppisid astronoomid palju meie planeeditüüpide kohta, mis meie universumis eksisteerivad. Sellest ajast alates on see teadmine laienenud tänu ekstrasolaarsete planeetide avastamisele, millest paljud sarnanevad sellega, mida oleme siin kodus täheldanud.
Näiteks kui on avastatud sadu erineva suurusega gaasigigaane (mida on nende suuruse tõttu lihtsam tuvastada), on märgatud ka arvukalt planeete, mis sarnanevad Maaga. “Maa moodi”. Need on nn maapealsed planeedid, nimetus, mis ütleb planeedi kohta palju, kuidas see sündis.
Definitsioon:
Maapealne planeet, tuntud ka kui telluurne või kivine planeet, on taevakeha, mis koosneb peamiselt silikaatkivimitest või metallidest ja millel on tahke pind. See eristab neid gaasihiiglastest, mis koosnevad peamiselt gaasidest nagu vesinik ja heelium, vesi ja mitmesugustest raskematest elementidest erinevates olekutes.
Mõiste maapealne planeet on tuletatud ladina keelest “Terra” (s.o Maa). Maapealsed planeedid on seega need, mis on “Maa-sarnased”, mis tähendab, et nad on oma struktuurilt ja koostiselt sarnased planeedile Maa.
Koostis ja omadused:
Kõigil maapealsetel planeetidel on umbes sama tüüpi struktuur: peamiselt rauast koosnev keskne metallsüdamik koos ümbritseva silikaatvoodriga. Sellistel planeetidel on ühised pinnaomadused, mille hulka kuuluvad kanjonid, kraatrid, mäed, vulkaanid ja muud sarnased ehitised, sõltuvalt vee olemasolust ja tektoonilisest aktiivsusest.
Maapealsetel planeetidel on ka sekundaarne atmosfäär, mis tekivad vulkaanilisuse või komeedi mõjude tagajärjel. See eristab neid ka gaasihiiglastest, kus planeedi atmosfäär on primaarne ja see oli hõivatud otse algsest Päikese udust.
Maapealsed planeedid on tuntud ka selle poolest, et neil on mõni kuu või pole neid üldse. Veenusel ja Merkuuril pole kuusid, samas kui Maal on ainult üks (Kuu). Marsil on kaks satelliiti, Phobos ja Deimos, kuid need sarnanevad pigem suurtele asteroididele kui tegelikele kuudele. Erinevalt gaasihiiglastest pole maapealsetel planeetidel ka planeediringide süsteeme.
Maapealsed päikeseplaneedid:
Kõik need sisekeses Päikesesüsteemis leiduvad planeedid - elavhõbe, Veenus, Maa ja Marss - on maapealsete planeetide näited. Mõlemad koosnevad peamiselt silikaatkivist ja metallist, mis eristub tihedast metallilisest südamikust ja silikaatvoodrist. Kuu on sarnane, kuid sellel on palju väiksem raudtuum.
Io ja Europa on ka satelliidid, mille sisestruktuurid sarnanevad maapealsete planeetide omadega. Esimeste puhul viitavad Kuu kompositsiooni mudelid sellele, et vahevöö koosneb peamiselt silikaatkivist ja rauast, mis ümbritseb raua ja raudsulfiidi südamikku. Teisalt arvatakse, et Europa omab raudsüdamikku, mida ümbritseb välimine veekiht.
Kääbusplaneedid, nagu Ceres ja Pluuto, ja muud suured asteroidid on maapealsete planeetidega sarnased, kuna neil on kindel pind. Need erinevad siiski selle poolest, et koosnevad keskmiselt jäisematest materjalidest kui kivim.
Maapealsed planeedid
Enamik väljaspool Päikesesüsteemi avastatud planeete on olnud gaasihiiglased, kuna neid on lihtsam märgata. Alates 2005. aastast on aga leitud sadu potentsiaalselt maapealseid ekstrasolaarseid planeete - peamiselt Kepleri kosmosemissiooni abil. Enamik neist on olnud nn supermaad (st planeedid, mille mass on Maa ja Neptuuni vahel).
Maapealsete ekstrasolaarsete planeetide näideteks on Gliese 876 d, planeet, mille mass on Maa massist 7–9 korda suurem. See planeet tiirleb ümber punase kääbuse Gliese 876, mis asub Maast umbes 15 valgusaasta kaugusel. Kolme (või võib-olla nelja) maapealse eksoplaneedi olemasolu kinnitati ka aastatel 2007–2010 Gliese 581 süsteemis, mis on veel üks punane kääbus umbes 20 valgusaasta kaugusel Maast.
Neist väikseim, Gliese 581 e, on vaid umbes 1,9 Maa massi, kuid tiirleb tähe lähedal. Kaks teist, Gliese 581 c ja Gliese 581 d, samuti kavandatav neljas planeet (Gliese 581 g) on massiivsemad supermaad, mis tiirlevad tähe asustatavas tsoonis või selle läheduses. Kui see on tõsi, võib see tähendada, et need maailmad on potentsiaalselt asustatavad Maa-sarnased planeedid.
Esimene kinnitatud maapealne eksoplaneet Kepler-10b - planeet, mille maapind on 3–4 ja asub Maast umbes 460 valgusaasta kaugusel - leiti Kepleri kosmosemissiooni poolt 2011. aastal. Samal aastal avaldas Kepleri kosmosevaatlusrühma meeskond nimekirja 1235 ekstrasolaarsest planeedikandidaadist, sealhulgas kuus, mis olid “Maa suurus” või “ülimaa suurus” (st vähem kui 2 Maa raadiust) ja mis asusid nende territooriumil tähtede elamisvööndid.
Sellest ajast alates on Kepler avastanud sadu planeete alates Kuu suurusest kuni super-Maadeni, kusjuures selles suurusvahemikus on veel palju kandidaate. 2013. aasta jaanuari seisuga on avastatud 2740 planeedikandidaati.
Kategooriad:
Teadlased on maapealsete planeetide klassifitseerimiseks välja pakkunud mitu kategooriat. Silikaatplaneedid on päikesesüsteemis nähtavad maapealse planeedi tüüptüübid, mis koosnevad peamiselt räni baasil kivisest vahevööst ja metallilisest (rauast) südamikust.
Raudplaneedid on maapealse planeedi teoreetiline tüüp, mis koosneb peaaegu täielikult rauast ja on seetõttu suurema tihedusega ja väiksema raadiusega kui teised võrreldava massiga maapealsed planeedid. Arvatakse, et seda tüüpi planeedid võivad moodustuda tähe lähedal asuvates kõrge temperatuuri piirkondades ja seal, kus protoplanetaarne ketas sisaldab rohkesti rauda. Võimalik näide on elavhõbe, mis moodustus meie Päikese lähedal ja mille metalliline tuum on 60–70% tema planeedimassist.
Tuumadeta planeedid on veel üks maapealse planeedi teoreetiline tüüp, see koosneb silikaatkivimitest, millel puudub metalliline tuum. Teisisõnu on tuumavabad planeedid raudse planeedi vastand. Arvatakse, et tuumadeta planeedid moodustuvad tähest kaugemal, kus lenduvad oksüdeerivad materjalid on tavalisemad. Kuigi Päikesesüsteemil pole tuumadeta planeete, on kondiitrite asteroidid ja meteoriidid tavalised.
Ja siis on veel Süsinikplaneedid (teise nimega “teemantplaneedid”) - teoreetiline klass planeete, mis koosnevad peamiselt süsinikupõhistest mineraalidest ümbritsetud metallisüdamikust. Päikesesüsteemil pole jällegi ühtegi planeeti, mis sellele kirjeldusele sobiks, kuid tal on arvukus süsinikku sisaldavaid asteroide.
Alles hiljuti teadsid kõik teadlased planeetide kohta - sealhulgas nende moodustumine ja olemasolevad tüübid - meie enda päikesesüsteemi uurimisel. Kuid eksoplaneetide avastamisel viimase kümnendi jooksul toimunud plahvatusega on planeetide kohta teatav teave märkimisväärselt kasvanud.
Esiteks oleme aru saanud, et planeetide suurus ja ulatus on suuremad, kui seni arvati. Veelgi enam, me nägime esimest korda, et paljud Maaga sarnased planeedid (mis võivad hõlmata ka elamiskõlblikkust) eksisteerivad tegelikult teistes päikesesüsteemides.
Kes teab, mida me leiame, kui meil on võimalus saata sondid ja mehitatud missioonid teistele maapealsetele planeetidele?
Ajakirjas Space Magazine on artikleid väikseimate maapealsete eksoplaneetide ja gaasiplaneetide kohta. Uusima teabe saamiseks kinnitatud ekstrasolaarsete planeetide kohta tutvuge kindlasti Kepleri planeedikandidaatidega.
Kõigi kinnitatud ja potentsiaalsete planeetide täieliku nimekirja leiate Extrasolar Planet Entsüklopeediast.
Astronoomiaosatäitjatel on episoode maapealsetel planeetidel, sealhulgas Marsil, ning intervjuu Kepleri kosmosemissiooni ühe teadlase Darin Ragozzine'iga.
