Bij het bestuderen van ons zonnestelsel in de loop van vele eeuwen hebben astronomen veel geleerd over de soorten planeten die in ons universum bestaan. Deze kennis is sindsdien uitgebreid dankzij de ontdekking van extrasolaire planeten, waarvan er vele vergelijkbaar zijn met wat we hier thuis hebben waargenomen.
Hoewel er bijvoorbeeld honderden gasreuzen van verschillende grootte zijn gedetecteerd (die vanwege hun grootte gemakkelijker te detecteren zijn), zijn er ook tal van planeten gespot die vergelijkbaar zijn met de aarde - ook bekend als. "Aardachtig". Dit zijn zogeheten terrestrische planeten, een aanduiding die veel zegt over hoe een planeet tot stand is gekomen.
Definitie:
Ook bekend als een tellurische of rotsachtige planeet, is een terrestrische planeet een hemellichaam dat voornamelijk bestaat uit silicaatgesteenten of metalen en een solide oppervlak heeft. Dit onderscheidt hen van gasreuzen, die voornamelijk zijn samengesteld uit gassen zoals waterstof en helium, water en enkele zwaardere elementen in verschillende staten.
De term terrestrische planeet is afgeleid van het Latijnse "Terra" (d.w.z. de aarde). Terrestrische planeten zijn daarom "aarde-achtig", wat betekent dat ze qua structuur en samenstelling vergelijkbaar zijn met de planeet aarde.
Samenstelling en kenmerken:
Alle terrestrische planeten hebben ongeveer hetzelfde type structuur: een centrale metalen kern bestaande uit voornamelijk ijzer, met een omringende silicaatmantel. Dergelijke planeten hebben gemeenschappelijke oppervlaktekenmerken, waaronder canyons, kraters, bergen, vulkanen en andere soortgelijke structuren, afhankelijk van de aanwezigheid van water en tektonische activiteit.
Terrestrische planeten hebben ook een secundaire atmosfeer, die wordt gegenereerd door vulkanisme of komeetinslagen. Dit onderscheidt hen ook van gasreuzen, waar de planetaire atmosferen primair zijn en rechtstreeks vanuit de oorspronkelijke zonnevel werden opgevangen.
Terrestrische planeten staan er ook om bekend dat ze weinig of geen manen hebben. Venus en Mercurius hebben geen manen, terwijl de aarde er maar één heeft (de maan). Mars heeft twee satellieten, Phobos en Deimos, maar deze lijken meer op grote asteroïden dan op echte manen. In tegenstelling tot de gasreuzen hebben terrestrische planeten ook geen planetaire ringsystemen.
Zonne-aardse planeten:
Al die planeten in het innerlijke zonnestelsel - Mercurius, Venus, aarde en Mars - zijn voorbeelden van terrestrische planeten. Elk bestaat voornamelijk uit silicaatgesteente en metaal, dat wordt onderscheiden tussen een dichte, metalen kern en een silicaatmantel. De maan is vergelijkbaar, maar heeft een veel kleinere ijzeren kern.
Io en Europa zijn ook satellieten met interne structuren die vergelijkbaar zijn met die van terrestrische planeten. In het eerste geval suggereren modellen van de samenstelling van de maan dat de mantel voornamelijk bestaat uit silicaatgesteente en ijzer, dat een kern van ijzer en ijzersulfide omgeeft. Europa daarentegen wordt verondersteld een ijzeren kern te hebben die wordt omgeven door een buitenste laag water.
Dwergplaneten, zoals Ceres en Pluto, en andere grote asteroïden lijken op terrestrische planeten omdat ze een solide oppervlak hebben. Ze verschillen echter doordat ze gemiddeld zijn samengesteld uit meer ijzige materialen dan gesteente.
Extrasolar aardse planeten:
De meeste planeten die buiten het zonnestelsel zijn gedetecteerd, zijn gasreuzen, omdat ze gemakkelijker te herkennen zijn. Sinds 2005 zijn echter honderden potentieel terrestrische extrasolaire planeten gevonden - voornamelijk door de Kepler-ruimtemissie. De meeste hiervan zijn zogenaamde 'superaardeën' (d.w.z. planeten met massa's tussen de aarde en Neptunus).
Voorbeelden van extrasolaire terrestrische planeten zijn Gliese 876 d, een planeet met een massa van 7 tot 9 keer die van de aarde. Deze planeet draait om de rode dwerg Gliese 876, die zich op ongeveer 15 lichtjaar van de aarde bevindt. Het bestaan van drie (of mogelijk vier) exoplaneten op het land werd tussen 2007 en 2010 ook bevestigd in het Gliese 581-systeem, een andere rode dwerg op ongeveer 20 lichtjaar van de aarde.
De kleinste hiervan, Gliese 581 e, is slechts ongeveer 1,9 massa van de aarde, maar draait heel dicht bij de ster. Twee andere, Gliese 581 c en Gliese 581 d, evenals een voorgestelde vierde planeet (Gliese 581 g) zijn meer massieve superaards die in of nabij de bewoonbare zone van de ster cirkelen. Als dit waar is, zou dit kunnen betekenen dat deze werelden potentieel bewoonbare aardachtige planeten zijn.
De eerste bevestigde terrestrische exoplaneet, Kepler-10b - een planeet met tussen de 3 en 4 aardmassa's en ongeveer 460 lichtjaar van de aarde verwijderd - werd in 2011 gevonden door de Kepler-ruimtemissie. In datzelfde jaar publiceerde het Kepler Space Observatory-team een lijst met 1235 kandidaten voor de buitenzool, waaronder zes die "Aardgrootte" of "superaarde" waren (dwz minder dan 2 aardstralen) en die zich binnen hun de bewoonbare zones van sterren.
Sindsdien heeft Kepler honderden planeten ontdekt, variërend van maanformaat tot superaarde, met nog veel meer kandidaten in dit groottebereik. In januari 2013 werden 2740 planeetkandidaten ontdekt.
Categorieën:
Wetenschappers hebben verschillende categorieën voorgesteld om terrestrische planeten te classificeren. Silicaat planeten zijn het standaard type terrestrische planeet in het zonnestelsel, die voornamelijk zijn samengesteld uit een op silicium gebaseerde rotsachtige mantel en een metalen (ijzer) kern.
IJzeren planeten zijn een theoretisch type terrestrische planeet dat bijna volledig uit ijzer bestaat en daarom een grotere dichtheid en een kleinere straal heeft dan andere terrestrische planeten met vergelijkbare massa. Aangenomen wordt dat dit soort planeten zich vormen in de gebieden met hoge temperatuur dichtbij een ster, en waar de protoplanetaire schijf rijk is aan ijzer. Kwik is een mogelijk voorbeeld, dat zich dicht bij onze zon heeft gevormd en een metalen kern heeft die gelijk is aan 60-70% van zijn planetaire massa.
Coreless planeten zijn een ander theoretisch type terrestrische planeet, een die bestaat uit silicaatgesteente maar geen metalen kern heeft. Met andere woorden, kernloze planeten zijn het tegenovergestelde van een ijzeren planeet. Aangenomen wordt dat planloze planeten zich verder van de ster vormen, waar vluchtig oxiderend materiaal vaker voorkomt. Hoewel het zonnestelsel geen planeten zonder kern heeft, komen chondriet-asteroïden en meteorieten veel voor.
En dan zijn er nog Carbon planeten (ook bekend als "diamantplaneten"), een theoretische klasse van planeten die is samengesteld uit een metalen kern omgeven door voornamelijk op koolstof gebaseerde mineralen. Nogmaals, het zonnestelsel heeft geen planeten die aan deze beschrijving voldoen, maar heeft een overvloed aan koolstofhoudende asteroïden.
Tot voor kort kwam alles wat wetenschappers wisten over planeten - inclusief hoe ze zich vormen en de verschillende soorten die er zijn - voort uit het bestuderen van ons eigen zonnestelsel. Maar met de explosie die heeft plaatsgevonden in de ontdekking van exoplaneten in het afgelopen decennium, is wat we weten over planeten aanzienlijk gegroeid.
Ten eerste zijn we gaan begrijpen dat de grootte en schaal van planeten groter is dan eerder werd gedacht. Bovendien hebben we voor het eerst gezien dat veel planeten die vergelijkbaar zijn met de aarde (waaronder mogelijk ook bewoonbaar zijn) in feite bestaan in andere zonnestelsels.
Wie weet wat we zullen vinden als we de mogelijkheid hebben om sondes en bemande missies naar andere terrestrische planeten te sturen?
Space Magazine heeft artikelen over de kleinste terrestrische exoplaneten en gasplaneten. Voor de laatste informatie over bevestigde extrasolaire planeten, bekijk zeker de Kepler’s Planet Candidates.
Raadpleeg de Extrasolar Planet Encyclopaedia voor een volledige lijst van alle bevestigde en potentiële planeten.
Astronomy Cast heeft afleveringen op de terrestrische planeten, waaronder Mars, en een interview met Darin Ragozzine, een van de wetenschappers van de Kepler Space Mission.
