عند دراسة نظامنا الشمسي على مدى قرون عديدة ، تعلم علماء الفلك الكثير عن أنواع الكواكب الموجودة في عالمنا. وقد توسعت هذه المعرفة منذ ذلك الحين بفضل اكتشاف الكواكب خارج المجموعة الشمسية ، والتي يشبه الكثير منها ما لاحظناه هنا في المنزل.
على سبيل المثال ، في حين تم الكشف عن مئات من عمالقة الغاز ذات الأحجام المختلفة (والتي يسهل اكتشافها بسبب حجمها) ، تم أيضًا رصد العديد من الكواكب التي تشبه الأرض - ويعرف أيضًا باسم. "الأرض مثل". هذه هي الكواكب الأرضية ، وهي التسمية التي تقول الكثير عن كوكب الأرض.
تعريف:
يُعرف الكوكب الأرضي أيضًا باسم الكوكب الصخري ، وهو جسم سماوي يتألف بشكل أساسي من صخور سيليكات أو معادن وله سطح صلب. هذا يميزهم عن عمالقة الغاز ، والتي تتكون في المقام الأول من غازات مثل الهيدروجين والهيليوم والماء وبعض العناصر الثقيلة في حالات مختلفة.
مصطلح كوكب الأرض مشتق من الكلمة اللاتينية "Terra" (أي الأرض). وبالتالي فإن الكواكب الأرضية هي تلك "التي تشبه الأرض" ، مما يعني أنها متشابهة في البنية والتكوين لكوكب الأرض.
التكوين والخصائص:
تحتوي جميع الكواكب الأرضية على نفس النوع من الهياكل تقريبًا: قلب معدني مركزي يتألف في الغالب من الحديد ، مع غطاء سيليكات محيطي. هذه الكواكب لها سمات سطحية مشتركة ، والتي تشمل الأخاديد والحفر والجبال والبراكين وغيرها من الهياكل المماثلة ، اعتمادًا على وجود الماء والنشاط التكتوني.
تحتوي الكواكب الأرضية أيضًا على أجواء ثانوية ، يتم إنشاؤها من خلال البراكين أو تأثيرات المذنب. هذا يميزهم أيضًا عن عمالقة الغاز ، حيث تكون الأجواء الكوكبية أساسية وتم التقاطها مباشرة من السديم الشمسي الأصلي.
ومن المعروف أيضًا أن الكواكب الأرضية لها عدد قليل أو لا توجد أقمار. ليس للزهرة وميركوري أقمار ، في حين أن الأرض ليس لها سوى القمر (القمر). للمريخ قمران صناعيان هما فوبوس وديموس ، لكنهما أقرب إلى الكويكبات الكبيرة من الأقمار الفعلية. على عكس عمالقة الغاز ، لا تحتوي الكواكب الأرضية أيضًا على أنظمة حلقات كوكبية.
الكواكب الأرضية الشمسية:
كل تلك الكواكب الموجودة في النظام الشمسي الداخلي - الزئبق ، الزهرة ، الأرض والمريخ - هي أمثلة على الكواكب الأرضية. وتتكون كل منها في المقام الأول من صخور سيليكات ومعدن ، يتم تمييزها بين قلب معدني كثيف وغطاء سيليكات. القمر مشابه ، ولكن له قلب حديدي أصغر بكثير.
Io و Europa هي أيضًا أقمار صناعية لها هياكل داخلية مشابهة لتلك الموجودة في الكواكب الأرضية. في حالة الأولى ، تشير نماذج تكوين القمر إلى أن الوشاح يتكون بشكل أساسي من صخور سيليكات وحديد ، والتي تحيط بنواة من الحديد وكبريتيد الحديد. من ناحية أخرى ، يُعتقد أن يوروبا تحتوي على نواة حديدية محاطة بطبقة خارجية من الماء.
تشبه الكواكب القزمة ، مثل سيريس وبلوتو ، والكويكبات الكبيرة الأخرى الكواكب الأرضية في حقيقة أنها تحتوي على سطح صلب. ومع ذلك ، فإنها تختلف في أنها تتكون في المتوسط من مواد جليدية أكثر من الصخور.
الكواكب الأرضية خارج المجموعة الشمسية:
معظم الكواكب التي تم اكتشافها خارج النظام الشمسي كانت عمالقة غازية ، نظرًا لسهولة اكتشافها. ومع ذلك ، منذ عام 2005 ، تم العثور على المئات من الكواكب الأرضية خارج المجموعة الشمسية - بشكل رئيسي من قبل بعثة الفضاء كيبلر. كان معظمها يعرف باسم "الأرض الفائقة" (أي الكواكب ذات الكتل بين الأرض ونبتون).
تشمل الأمثلة على الكواكب الأرضية خارج المجموعة الشمسية Gliese 876 d ، وهو كوكب كتلته من 7 إلى 9 أضعاف كتلة الأرض. يدور هذا الكوكب حول القزم الأحمر Gliese 876 ، والذي يقع على بعد حوالي 15 سنة ضوئية من الأرض. تم تأكيد وجود ثلاثة (أو ربما أربعة) كواكب خارجية خارجية بين عامي 2007 و 2010 في نظام Gliese 581 ، وهو قزم أحمر آخر على بعد 20 سنة ضوئية من الأرض.
أصغرها ، Gliese 581 e ، هو فقط حوالي 1.9 كتلة أرضية ، ولكنه يدور قريبًا جدًا من النجم. اثنان آخران ، Gliese 581 c و Gliese 581 d ، بالإضافة إلى الكوكب الرابع المقترح (Gliese 581 g) هما من الأرض الفائقة الضخمة التي تدور في أو بالقرب من المنطقة الصالحة للسكن للنجم. إذا كان هذا صحيحًا ، فقد يعني هذا أن هذه العوالم من المحتمل أن تكون كواكب شبيهة بالأرض قابلة للسكن.
تم العثور على أول كوكب خارجي أرضي مؤكد ، Kepler-10b - وهو كوكب يتراوح بين 3 و 4 كتل أرضية ويقع على بعد حوالي 460 سنة ضوئية من الأرض - في عام 2011 من قبل بعثة كيبلر الفضائية. في نفس العام ، أصدر فريق مرصد كيبلر الفضائي قائمة تضم 1235 مرشحًا للكواكب خارج المجموعة الشمسية ، بما في ذلك ستة كانت "حجم الأرض" أو "حجم الأرض الفائقة" (أي أقل من 2 نصف قطر الأرض) والتي كانت موجودة داخل مناطق النجوم الصالحة للسكن.
منذ ذلك الحين ، اكتشف كيبلر مئات الكواكب التي تتراوح من حجم القمر إلى الأرض الفائقة ، مع العديد من المرشحين في هذا الحجم. اعتبارًا من يناير 2013 ، تم اكتشاف 2740 مرشحًا للكوكب.
التصنيفات:
اقترح العلماء عدة فئات لتصنيف الكواكب الأرضية. كواكب سيليكات هي النوع القياسي من الكواكب الأرضية التي تظهر في النظام الشمسي ، والتي تتكون بشكل أساسي من الوشاح الصخري المعتمد على السيليكون ونواة معدنية (حديدية).
الكواكب الحديدية هي نوع نظري من كوكب الأرض يتكون بالكامل تقريبًا من الحديد وبالتالي لديه كثافة أكبر ونصف قطر أصغر من الكواكب الأرضية الأخرى ذات الكتلة المماثلة. يعتقد أن الكواكب من هذا النوع تتشكل في المناطق ذات درجة الحرارة العالية القريبة من النجم ، وحيث يكون قرص الكواكب الأولية غنيا بالحديد. الزئبق مثال محتمل ، والذي شكل بالقرب من شمسنا وله قلب معدني يساوي 60-70٪ من كتلته الكوكبية.
الكواكب عديمة الرحمة هي نوع نظري آخر لكوكب الأرض ، يتكون من صخور سيليكات ولكن ليس له قلب معدني. وبعبارة أخرى ، فإن الكواكب التي لا تحوي عكسًا لكوكب الحديد. يعتقد أن الكواكب عديمة التكوين تتشكل أبعد من النجم حيث تكون المواد المؤكسدة المتطايرة أكثر شيوعًا. على الرغم من أن النظام الشمسي لا يحتوي على كواكب عديمة الأساس ، إلا أن الكويكبات الكوندريت والنيازك شائعة.
ثم هناك الكواكب الكربونية (المعروف أيضًا باسم "الكواكب الماسية") ، وهي فئة نظرية من الكواكب تتكون من قلب معدني محاط في المقام الأول بالمعادن القائمة على الكربون. مرة أخرى ، لا يحتوي النظام الشمسي على كواكب تناسب هذا الوصف ، ولكن لديه وفرة من الكويكبات الكربونية.
حتى وقت قريب ، كان كل ما عرفه العلماء عن الكواكب - والذي تضمن كيفية تكوينها وأنواعها المختلفة - يأتي من دراسة نظامنا الشمسي. ولكن مع الانفجار الذي حدث في اكتشاف الكواكب الخارجية في العقد الماضي ، نما ما نعرفه عن الكواكب بشكل كبير.
أولاً ، لقد فهمنا أن حجم ونطاق الكواكب أكبر مما كان يُعتقد سابقًا. ما هو أكثر من ذلك ، لقد رأينا لأول مرة أن العديد من الكواكب المشابهة للأرض (والتي يمكن أن تشمل أيضًا أن تكون صالحة للسكن) موجودة بالفعل في أنظمة شمسية أخرى.
من يدري ما سنجده بمجرد أن يكون لدينا خيار إرسال مجسات ومهام مأهولة إلى الكواكب الأرضية الأخرى؟
تحتوي مجلة الفضاء على مقالات حول أصغر الكواكب الخارجية والكواكب الغازية. للحصول على أحدث المعلومات حول الكواكب خارج المجموعة الشمسية المؤكدة ، تأكد من مراجعة مرشحي كيبلر الكوكب.
للحصول على قائمة كاملة بجميع الكواكب المؤكدة والمحتملة ، استشر موسوعة Extrasolar Planet Encyclopaedia.
يلقي الفلك المصبوب حلقات على الكواكب الأرضية بما في ذلك المريخ ، ومقابلة مع دارين راجوزين ، أحد علماء Kepler Space Mission.
