När de studerade vårt solsystem under många århundraden lärde astronomer en hel del om de typer av planeter som finns i vårt universum. Denna kunskap har sedan dess expanderat tack vare upptäckten av extrasolära planeter, av vilka många liknar det vi har observerat här hemma.
Till exempel har hundratals gasjättar av olika storlek upptäckts (som är lättare att upptäcka på grund av deras storlek), men många planeter har också upptäckts som liknar Jorden - aka. ”Earth-liknande”. Det här är så kallade markplaneter, en beteckning som säger mycket om en planet hur den kom till.
Definition:
Även känd som en tellurisk eller stenig planet, är en markplanet en himmelkropp som huvudsakligen består av silikat stenar eller metaller och har en solid yta. Detta skiljer dem från gasjättar, som huvudsakligen består av gaser som väte och helium, vatten och några tyngre element i olika tillstånd.
Termen jordplane är härledd från det latinska ”Terra” (dvs. jorden). Terrestriska planeter är därför de som är "jordliknande", vilket betyder att de liknar struktur och sammansättning som planeten Jorden.
Sammansättning och egenskaper:
Alla markplaneter har ungefär samma typ av struktur: en central metallisk kärna som består av mestadels järn, med en omgivande silikatmantel. Sådana planeter har gemensamma ytfunktioner, som inkluderar kanjoner, kratrar, berg, vulkaner och andra liknande strukturer, beroende på närvaron av vatten och tektonisk aktivitet.
Terrestriella planeter har också sekundära atmosfärer som genereras genom vulkanism eller kometpåverkan. Detta skiljer dem också från gasjättar, där planetatmosfärerna är primära och fångades direkt från den ursprungliga solnebulan.
Terrestriska planeter är också kända för att ha få eller inga månar. Venus och Merkurius har inga månar, medan jorden bara har den (månen). Mars har två satelliter, Phobos och Deimos, men dessa är mer besläktade med stora asteroider än faktiska månar. Till skillnad från gasjättarna har markplaneter inte heller några planetära ringsystem.
Solterritiska planeter:
Alla dessa planeter som finns i det inre solsystemet - Merkurius, Venus, Jorden och Mars - är exempel på markplaneter. Var och en består huvudsakligen av silikatrock och metall, som skiljer sig mellan en tät, metallisk kärna och en silikatmantel. Månen är liknande, men har en mycket mindre järnkärna.
Io och Europa är också satelliter som har inre strukturer som liknar de för markplaneter. När det gäller det förra antyder modeller av månens sammansättning att manteln främst består av silikatsten och järn, som omger en kärna av järn och järnsulfid. Europa, å andra sidan, tros ha en järnkärna som är omgiven av ett yttre lager av vatten.
Dvärgplaneter, som Ceres och Pluto, och andra stora asteroider liknar markplaneter i det faktum att de har en solid yta. De skiljer sig emellertid av att de i genomsnitt består av mer isiga material än sten.
Extrasolära markplaneter:
De flesta planeter som detekterats utanför solsystemet har varit gasjättar på grund av att de är lättare att upptäcka. Sedan 2005 har emellertid hundratals potentiellt markbundna extrasolära planeter hittats - främst av Kepler rymduppdrag. De flesta av dessa har varit vad som kallas ”superjordar” (dvs planeter med massor mellan jordens och Neptuns).
Exempel på extrasolära markplaneter inkluderar Gliese 876 d, en planet som har en massa som är 7 till 9 gånger jorden. Denna planet kretsar runt den röda dvärgen Gliese 876, som ligger ungefär 15 ljusår från jorden. Förekomsten av tre (eller möjligen fyra) mark exoplaneter bekräftades också mellan 2007 och 2010 i Gliese 581-systemet, en annan röd dvärg ungefär 20 ljusår från jorden.
Den minsta av dessa, Gliese 581 e, är bara cirka 1,9 jordmassor, men kretsar mycket nära stjärnan. Två andra, Gliese 581 c och Gliese 581 d, liksom en föreslagen fjärde planet (Gliese 581 g) är mer massiva superjordar som kretsar runt eller i närheten av stjärnan. Om det är sant kan detta innebära att dessa världar är potentiellt bebodda jordliknande planeter.
Den första bekräftade markexoplaneten, Kepler-10b - en planet med mellan 3 och 4 jordmassor och ligger cirka 460 ljusår från jorden - hittades 2011 av Kepler rymduppdrag. Samma år släppte Kepler Space Observatory-teamet en lista med 1235 extrasolära planetkandidater, inklusive sex som var "Earth-size" eller "super-Earth-size" (dvs. mindre än 2 Earth-radier) och som var belägna inom deras stjärnornas beboeliga zoner.
Sedan dess har Kepler upptäckt hundratals planeter som sträcker sig från månstorlek till superjordar, med många fler kandidater i detta storleksintervall. Från januari 2013 har 2740 planetkandidater upptäckts.
Kategorier:
Forskare har föreslagit flera kategorier för klassificering av markplaneter. Silikatplaneter är den vanliga typen av markjord som ses i solsystemet, som huvudsakligen består av en kiselbaserad stenig mantel och en metallisk (järn) kärna.
Järnplaneter är en teoretisk typ av markplanet som nästan helt består av järn och därför har en större täthet och en mindre radie än andra markplaneter med jämförbar massa. Planeter av denna typ tros bildas i högtemperaturområdena nära en stjärna, och där den protoplanetära skivan är rik på järn. Kvicksilver är möjligt exempel, som bildades nära vår sol och har en metallisk kärna lika med 60–70% av dess planetmassa.
Coreless planeter är en annan teoretisk typ av markplanet, en som består av silikatrock men inte har någon metallisk kärna. Med andra ord, korösa planeter är motsatsen till en järnplanet. Coreless planeter tros bildas längre från stjärnan där flyktigt oxiderande material är vanligare. Även om solsystemet inte har några korösa planeter, är chondrit-asteroider och meteoriter vanliga.
Och så finns det Kolplaneter (alias "diamantplaneter"), en teoretisk klass av planeter som består av en metallkärna omgiven av främst kolbaserade mineraler. Återigen har solsystemet inga planeter som passar denna beskrivning, men har ett överflöd av kolhaltiga asteroider.
Tills nyligen, allt forskare visste om planeter - som inkluderade hur de bildar och de olika typerna som finns - kom från att studera vårt eget solsystem. Men med den explosion som har inträffat vid upptäckten av exoplaneter under det senaste decenniet har det vi vet om planeter vuxit markant.
För det första har vi förstått att planeten är stor och större än vad vi tidigare trott. Dessutom har vi sett för första gången att många planeter som liknar jorden (som också kan inkludera att vara bebodda) faktiskt finns i andra solsystem.
Vem vet vad vi kommer att hitta när vi har möjlighet att skicka sonder och bemannade uppdrag till andra markplaneter?
Space Magazine har artiklar om minsta mark exoplanet och gasplaneter. För den senaste informationen om bekräftade extrasolära planeter, se till att kolla in Keplers Planet-kandidater.
För en fullständig lista över alla bekräftade och potentiella planeter, se Extrasolar Planet Encyclopaedia.
Astronomy Cast har avsnitt om markbundna planeter inklusive Mars och en intervju med Darin Ragozzine, en av Kepler Space Mission forskare.
