Планеты в нашей Солнечной системе попадают в одну из двух основных категорий: планеты Юпитера ипланеты земной группы.
Планеты Юпитера включают газовых гигантов и ледяных гигантов внешней Солнечной системы, тогда как планеты земной группы включают небольшие каменистые планеты внутренней Солнечной системы.
Эти каменистые планеты земной группы включают в себя четыре ближайших к нашему солнцу: Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Что еще делает эти небесные тела планетами земной группы и как они соотносятся с некоторыми другими чудесными планетами в Солнечной системе и за ее пределами? Мы объясним.
Каждая ли каменистая планета является планетой земной группы?
Короткий ответ - да. Все планеты земной группы во Вселенной имеют те же характеристики, что и четыре планеты земной группы во внутренней области нашей Солнечной системы. Некоторые из них имеют каменистое или металлическое ядро, но все планеты земной группы окружены каменистой мантией на основе кремния или твердой поверхностью, состоящей в основном из минералов на основе углерода.
Поверхность планеты земной группы наклонена и изрезана топографическими особенностями, такими как горы, долины и каньоны, из-за вулканической активности, смещения тектонических плит и, в случае Земли, из-за быстро движущейся жидкой воды.
Планета земной группы достаточно велика, чтобы образовать вторичную атмосферу, но, как правило, слишком мала и вращается в высокотемпературных регионах, близких к Солнцу, чтобы образовать системы планетарных колец, подобные тем, которые находятся на более крупных и далеких юпитерианских планетах.
Планеты земной группы в нашей Солнечной системе
Давайте обсудим планеты земной группы в нашей локальной солнечной системе: Меркурий, Венера, Земля и Марс.
Меркурий
Эта земная планета - место крайностей. Это самая маленькая из всех планет Солнечной системы, едва превосходящая по размерам Луну и другие естественные спутники Земли. Меркурий также является ближайшей планетой к Солнцу, обеспечивая яркий видимый свет, почти в семь раз более яркий, чем солнечный летний день на нашей планете.
Из-за своей небольшой массы и непосредственной близости к Солнцу Меркурий имеет самый быстрый период обращения вокруг Солнца среди всех планет. Меркурию требуется всего 87,97 земных дня, чтобы совершить полный оборот вокруг Солнца (один меркурианский год). Это почти 29 миль (46,6 км) в секунду!
Хотя вы можете подумать, что положение Меркурия как ближайшей к Солнцу планеты логически делает его самой горячей планетой, его тонкая атмосфера затрудняет удержание тепла.
Днем температура может достигать 800 градусов по Фаренгейту (430 градусов по Цельсию), а ночью падать до минус 290 градусов по Фаренгейту (минус 180 градусов по Цельсию).
Один интересный факт о Меркурии: его близость к Солнцу заставила планету развить необычное вращение, известное как орбитальный резонанс. Это означает, что он совершает три оборота вокруг своей оси за каждые два оборота вокруг Солнца.
" Странное последствие этого явления означает, что если бы вы могли стоять на Меркурии и выдерживать 400-градусную температуру по Цельсию в разгар полудня, вам пришлось бы отсчитывать 176 земных дней (два меркурианских года), пока вы не испытаете следующий один», - объясняет доктор Вахе Перумян, профессор физики и астрономии Университета Южной Калифорнии.
Венера
Благодаря плотной атмосфере Венера является самой горячей из четырех планет земной группы. Его атмосфера токсична и состоит из двуокиси углерода и желтоватого облачного покрова из серной кислоты. Этот парниковый эффект, смешанный с непосредственной близостью Венеры к солнцу, приводит к палящим температурам поверхности, достигающим 900 градусов по Фаренгейту (475 градусов по Цельсию). Венера также имеет много геологических особенностей поверхности, подобных другим планетам земной группы, включая горы и (потенциально активные) вулканы.
Хотя Венеру обычно называют «близнецом Земли», поскольку она примерно одинакового размера и массы, эти две железные планеты не могут быть более разными, особенно если сравнить, насколько хорошо их среда поддерживает жизнь. Венера, например, имеет сокрушительное давление воздуха на своей поверхности.
«Если бы вы стояли на поверхности Венеры, атмосферное давление было бы таким же, как если бы вы находились на глубине 3000 футов [914 метров] под поверхностью океана», - говорит Перумян. По его словам, вам нужно было бы подняться на высоту 164 042 фута (50 километров) в атмосферу Венеры, чтобы достичь слоя, где атмосферное давление и среднее значение были аналогичны земным на уровне моря.
Земля
Люди действительно выиграли в космическую лотерею, посчастливившись назвать Землю своей родной планетой. Орбита Земли находится в обитаемой зоне «Златовласки» - не слишком жарко, чтобы вскипятить в основном жидкую поверхность Земли, и не слишком холодно, чтобы лиофилизировать флору и фауну на каменистой поверхности нашей планеты. Земля - это планета земной группы, которая как раз подходит.
Эта гостеприимная среда во многом обусловлена земной атмосферой, состоящей в основном из азота, кислорода и газовых примесей. Это многослойное силовое поле обеспечивает жителей нашей планеты пригодным для дыхания воздухом, питьевой водой в виде природных источников и осадков, а также защитой от солнечной радиации.
Возможно, вам даже посчастливилось стать свидетелем этой спасительной солнечной защиты, когда вы увидели кружащееся «северное сияние» (aurora Borealis), танцующее в ночном небе.
Марс
Марс - плотная планета. Хотя его железное ядро намного меньше, чем у Земли, его сравнимая масса по-прежнему составляет примерно половину размера планеты.
Самой примечательной особенностью Марса является его обширный пустынный ландшафт, усеянный гигантскими пиками и пустынями из красной пыли оксида железа. Есть свидетельства того, что поверхность Красной планеты когда-то была покрыта притоками, которые образовали каньоны и другие географические объекты. Но разреженная атмосфера не позволяет воде долго оставаться на поверхности. Единственными признаками воды или водяного пара являются льды в полярных регионах.
Внесолнечные планеты земного типа за пределами Солнечной системы
Ученые предполагают, что в соседних галактиках и солнечных системах существует множество внесолнечных планет земного типа или экзопланет. Это планеты, подобные Земле, которые вращаются вокруг своих собственных звезд. Основная проблема, связанная с доказательством того, какие внесолнечные планеты имеют сходство с поверхностью Земли, - это расстояние, на котором они находятся от нашей Солнечной системы.
Например, ближайшая из потенциально земных внесолнечных планет к нашей Солнечной системе находится в системе Проксима Центавра, на расстоянии более 4 световых лет и 25 триллионов миль от Земли. Она называется Проксима b и является одной из суперземель.
Астрономы могут только делать обоснованные предположения о том, является ли Проксима b частью планет земной группы или Юпитера, используя информацию, полученную из данных, когда планета проходит между Землей и ее местной звездой.
Карликовые планеты и суперземли
Астрономы и физики также предполагают, что эти экзопланеты земной группы сильно различаются по размеру и минеральному составу. Другие солнечные системы, вероятно, производят планеты с другим химическим и минеральным составом, а вращающийся протопланетный диск ранней солнечной системы, окружающий молодую звезду, может породить широкий спектр углеродных планет, карликовых планет и суперземлей, таких как Проксима b.
Карликовая планета ненамного больше луны или "малой планеты" из пояса астероидов, поэтому эти планеты труднее идентифицировать и отслеживать в космосе, чем экзопланету из категории суперземли.
Планеты без ядра
Планетарная структура многих внесолнечных планет также может отличаться от нашего земного определения «железная планета», если они имеют твердую поверхность без плотного металлического ядра. Также невозможно без дальнейших исследований сделать вывод, есть ли у какой-либо из этих гипотетических планет без ядра в «зонах Златовласки» внутренней солнечной системы соответствующей звезды атмосфера и запасы жидкой воды для поддержания человеческой жизни.
Итак, в настоящее время ученые продолжают изучать близлежащие внутренние планеты, чтобы лучше понять, какие экзопланеты земного типа имеют наилучшие шансы стать Землей 2.0. Тем не менее, другие представители нашего вида могут внести свой вклад в защиту планеты, которая у нас уже есть, и избежать необходимости искать другие планеты земной группы в качестве плана Б.
Вот это круто
Одним из ключевых различий между планетами земного типа «размером с Землю» и планетами Юпитера (иногда называемыми «газовыми гигантами») является крайняя разница в массе и объеме планет. Например, Юпитер, самая большая из газовых планет-гигантов, примерно в 318 раз превышает массу Земли. Это неравенство в размерах становится еще больше, когда мы учитываем объем. Если бы мы создали воображаемый пустой шар размером с Юпитер, вам понадобилось бы 1323 Земли, чтобы заполнить его. На самом деле Юпитер настолько велик, что если бы вы объединили все другие планеты в нашей Солнечной системе в массивное небесное тело, похожее на трансформер, Юпитер все равно был бы более чем вдвое больше.