Planeta skalista - Polski Serwis Naukowy

Cztery planety skaliste Układu Słonecznego, w jednakowej skali.

Planeta skalista – typ planety, która posiada skalną lub skalno-lodową powłokę jądra metalicznego. Charakteryzuje je duża gęstość (w porównaniu z gazowymi olbrzymami), stała powierzchnia i niewielka masa (do kilku-kilkunastu mas Ziemi).

Planetoida (planeta + gr. eídos postać), asteroida (gr. asteroeidés – gwiaździsty), planetka (ang. minor planet) – ciało niebieskie o małych rozmiarach - od kilku metrów do czasem ponad 1000 km, obiegające gwiazdę centralną (w Układzie Słonecznym - Słońce), posiadające stałą powierzchnię skalną lub lodową, bardzo często – przede wszystkim w przypadku asteroid mniejszych i mało masywnych – o nieregularnym kształcie, często noszącym znamiona kolizji z innymi podobnymi obiektami.

Pas planetoid – obszar rozciągający się pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. W obszarze tym znajduje się wiele małych ciał niebieskich – planetoid, z których znane są już setki tysięcy. 220 planetoid ma średnicę przekraczającą 100 km. Łączna masa wszystkich obiektów w pasie planetoid szacowana jest na 2,3×1021 kg i jest tylko pięć razy mniejsza od masy Plutona.

Budowa wewnętrzna

Budowa wewnętrzna planet skalistych oraz Księżyca.

Planety skaliste posiadają metaliczne, żelazne lub żelazno-niklowe jądro, które może generować pole magnetyczne. Natężenie pola nie jest w prosty sposób związane z wielkością ciała, chociaż wnętrza mniejszych planet stygną szybciej i ich pole magnetyczne szybciej zanika. Jądro okrywa płaszcz zbudowany ze skał w większości będących w stanie stałym, stanowiący zwykle większą część masy ciała. Najbardziej zewnętrzną warstwą jest skorupa, odróżniająca się chemicznie od płaszcza i powstała w większości na skutek procesów magmowych.

Merkury – najmniejsza i najbliższa Słońcu planeta Układu Słonecznego. Jako planeta wewnętrzna znajduje się dla ziemskiego obserwatora zawsze bardzo blisko Słońca, dlatego jest trudna do obserwacji. Mimo to należy do planet widocznych gołym okiem i była znana już w starożytności. Merkurego dojrzeć można jedynie tuż przed wschodem lub tuż po zachodzie Słońca.

Nikiel (Ni, łac. niccolum) - pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Został odkryty w roku 1751 przez Cronstedta. W 1804 otrzymano go po raz pierwszy w stanie czystym. Przed naszą erą był używany w stopach z miedzią i cynkiem.

W Układzie Słonecznym

W Układzie Słonecznym planetami skalistymi są: Merkury, Wenus, Ziemia i Mars. Także Księżyc Ziemi jest ciałem tego typu. Tworzą one tzw. wewnętrzny Układ Słoneczny, którego granicą jest pas planetoid pomiędzy Marsem a Jowiszem. Planety te nie posiadają pierścieni, mają też niewiele satelitów - Merkury i Wenus nie posiadają żadnych, Marsa okrążają dwie niewielkie przechwycone planetoidy, a Ziemia tworzy ze swoim jedynym Księżycem układ podwójny.

Jowisz – piąta w kolejności oddalenia od Słońca i największa planeta Układu Słonecznego. Posiada wiele księżyców (odkryto 63) oraz system pierścieni. Jowisz wraz z Saturnem, Uranem i Neptunem to planety gazowe, czasem nazywane również planetami jowiszowymi.

Lawa – ciekły produkt działalności wulkanicznej, składający się głównie ze stopionych tlenków krzemu, żelaza, sodu, potasu, wapnia i innych metali. Ma podobny skład jak magma, z której stopienia powstaje, ale jest zubożona o składniki lotne.

Spośród księżyców planet zewnętrznych, tylko Io i Europa, księżyce Jowisza, mają gęstość i budowę podobną do planet skalistych. Inne satelity planet-olbrzymów są ciałami skalno-lodowymi, albo obiektami podobnymi do planetoid.

Pozasłoneczne planety skaliste

Superziemia Gliese 581 e - wizja artystyczna

Niewiele planet skalistych odkryto do tej pory poza naszym układem planetarnym; ze względu na ich znikomą (w porównaniu do gwiazd czy gazowych olbrzymów) masę są one wykrywane obecnie jedynie w wyjątkowych okolicznościach - i nie każdą techniką. Aktualnie odkrywa się najcięższe przedstawicielki tej klasy planet, tzw. superziemie (superearths), niepodobne do planet naszego Układu Słonecznego. Mimo to skaliste planety pozasłoneczne prawdopodobnie są szeroko rozpowszechnione we Wszechświecie (szacuje się, że mogą istnieć w blisko 1/3 znanych już nauce układów planetarnych). Łączna ich ilość byłaby podawana więc w miliardach, albo nawet bilionach w samej tylko Drodze Mlecznej. Żadna taka planeta nie została dotąd zaobserwowana bezpośrednio; dokładniejsze badania (obejmujące ukształtowanie powierzchni, klimat i tektonikę) pozasłonecznych planet skalistych będą mogły być prowadzone dopiero przy pomocy przyszłych teleskopów, istniejących dziś jedynie jako projekty.

Księżyc (, nieco więcej niż 1/4 średnicy Ziemi. Oznacza to, że objętość Księżyca wynosi około 1/50 objętości kuli ziemskiej. Przyspieszenie grawitacyjne na jego powierzchni jest blisko 6 razy słabsze, niż na Ziemi. Księżyc wykonuje pełny obieg wokół Ziemi w ciągu 27,3 dnia (tzw. miesiąc syderyczny), a okresowe zmiany w geometrii układu Ziemia-Księżyc-Słońce powodują występowanie powtarzających się w cyklu 29,5-dniowym (tzw. miesiąc synodyczny) faz Księżyca.

Kelwin – jednostka temperatury w układzie SI równa 1/273,16 temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody, oznaczana K. Definicja ta odnosi się do wody o następującym składzie izotopowym: 0,00015576 mola 2H na jeden mol 1H, 0,0003799 mola 17O na jeden mol 16O i 0,0020052 mola 18O na jeden mol 16O[1].

Pierwszy odkryty pozasłoneczny układ planetarny, PSR 1257+12, zawiera trzy planety o masach zbliżonych do Ziemi. Jednak centralną gwiazdą układu jest pulsar, a same planety ukształtowały się z pozostałości po eksplozji supernowej.

Pierwszą planetą, co do której mamy pewność że jest ciałem skalistym, jest COROT-7 b. Planeta ma gęstość nieznacznie większą niż Ziemia i pięciokrotnie większą masę, a jej powierzchnia jest prawdopodobnie pokryta lawą, ze względu na bardzo wysoką temperaturę (~2000 K) związaną z bliskością gwiazdy.

Terminem supernowa określa się kilka rodzajów kosmicznych eksplozji, które powodują powstanie na niebie niezwykle jasnego obiektu, który już po kilku tygodniach bądź miesiącach staje się niemal niewidoczny. Istnieją dwie możliwe drogi prowadzące do takiego wybuchu: w jądrze masywnej gwiazdy przestały zachodzić reakcje termojądrowe i pozbawiona ciśnienia promieniowania zaczyna zapadać się pod własnym ciężarem, lub też biały karzeł tak długo pobierał masę z sąsiedniej gwiazdy, aż przekroczył masę Chandrasekhara, co spowodowało eksplozję termojądrową. W obydwu przypadkach, następująca eksplozja supernowej z ogromną siłą wyrzuca w przestrzeń większość lub całą materię gwiazdy. Utworzona w ten sposób mgławica jest bardzo nietrwała i ulega całkowitemu zniszczeniu już po okresie kilkudziesięciu tysięcy lat, znikając zupełnie bez śladu. Z tego powodu w naszej Galaktyce znamy obecnie zaledwie 265 pozostałości po supernowych, choć szacunkowa liczba tego rodzaju wybuchów w ciągu ostatnich kilku miliardów lat jest rzędu wielu milionów.

Masa Ziemi (M⊕) jest pozaukładową jednostką masy stosowaną w astronomii, głównie Układu Słonecznego. Jej wartość równa jest rzeczywistej masie Ziemi

Najbardziej podobne do Ziemi planety pozasłoneczne

Przypisy

First Solid Evidence for a Rocky Exoplanet. 16.09.2009.
Kepler Discoveries
Kepler 22-b: Earth-like planet confirmed (ang.). BBC NEWS, 2011-12-05. [dostęp 2011-12-06].